Otras carreras hidrogeno como combustible

[sofiachi]

4. El hidrogeno se usa como combustible en un motor experimental y se quema con oxigeno estequiometrico. Los reactivos entran a una temperatura de 25ºC y la combustion completa ocurre a presion constante. Escriba la ecuación de reacción equilibrada química. Calcular
a. El ratio de combustible-aire (combustible-oxigeno)
b. Ratio de equivalencia o ratio equivalente
c. Temperatura máxima teorica para esta combustión (usando los valores de la entalpia de las tablas termodinámicas) (K)
d. la temperatura de punto de rocío de gases de combustión si la presión de gases de combustión es 101 kpa (º C)

[oscarmuinhos]

Re: hidrogeno como combustible

4. El hidrogeno se usa como combustible en un motor experimental y se quema con oxigeno estequiometrico. Los reactivos entran a una temperatura de 25ºC y la combustion completa ocurre a presion constante. Escriba la ecuación de reacción equilibrada química. Calcular
a. El radio del aire de combustible (oxigeno de combustible)
b. Radio equivalente
c. Temperatura máxima teorica para esta combustión (usando los valores de la entalpia de las tablas termodinámicas) (K)
d. la temperatura de punto de rocío de gases de combustión si la presión de gases de combustión es 101 kpa (º C)

Hola sofiachi
¿Que es esto del "radio" del aire? ¿Puede ser una mala traducción?

apartado c) Yo lo abordaría de la siguiente manera:
-De las tablas de entalpía (Calor a presión constante) obtienes el calor de la reacción.
-Esta calor obtenida de la combustión), si no hay pérdidas de calor (porque pide temperatura máxima teórica) habrá que suponer que se emplea en llevar el Nitrógeno del aire (que acompaña al oxígeno estequiométrico utilizado en la combustión y en llevar el agua que se produce en la combustión desde de la temperatura de combustión (que se supone de 25ºC) hasta la temperatura máxima teórica (que es la incógnita). Habrá que tener en cuenta que puede haber cambio de fase en el agua.

apartado d) La temperatura de rocío es la temperatura a que condensan los gases (en este caso vapor de agua) a una presión. Como te dan la presión, solo tienes que utilizar la curva del equilibrio líquido/vapor del agua (o de no tener una tabla o curva en la que leer estos datos, utilizar la ecuación de Clausius-Clapeyron con los puntos de equilibrio líquido/vapor que se conocen del agua (punto triple y punto de ebullición normal).

Nota: yo te pediría que en los enunciados nos traduzcas las "siglas" a un lenguaje asequible. Yo al menos, no estoy nada acostumbrado a la jerga de siglas que utilizáis los ingenieros.
También que nos pongas donde localizar las tablas termodinámicas que utilizáis, porque las tablas pueden estar referidas a condiciones experimentales muy diferentes.

[sofiachi]

Re: hidrogeno como combustible

ratio, no radio, lo siento, error de traduccion. Aunque sigo sin entender este problema, siempre entendi el ratio como la relacion entre dos valores, pero aqui no se exactamente que quiere decir

[oscarmuinhos]

Re: hidrogeno como combustible

Hola sofiachi:

La "ratio" del (aire de) combustible (imagino que hay aquí otra mala traducción). Parece querer referirse a la "ratio" del gas (en vez de aire) combustible.
Se refiere a la relación estequiométrica (dice el enunciado "oxígeno estequiométrico") que viene dada por la ecuación química de la combustión del hidrógeno:
$2H_2$ + $O_2$ $\to$ $2 H_2O$

Ratio oxígeno:

"ratio" en moles: $\dst \frac{n(O_2)}{n(H_2)}= \frac{1}{2}$

"ratio" en volumen: $\dst \frac{V(O_2)}{V(H_2)}= \frac{1}{2}$

Ratio aire (considerando una composición del aire de 79% $N_2$ y 21% $O_2$)

"ratio" en moles= "ratio" en volumen: $\dst \frac{n(Aire)}{n(H_2)} = \frac{1}{2} \frac{n(O_2)}{n(H_2)}.\frac{100.n(Aire)}{21.n(O_2)} = \frac{100}{42}$

Yo creo que tiene que referirse a estas relaciones que acabo de poner

Saludos