Máq Térm PCS

7/26/2019 Mq Trm PCS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCINCIAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

MQUINAS TRMICASPODER CALORFICO

Professor Jorge R. H. Guerrero

Rafael G. Perera

T!a"# G. P. So$rera

Lua% F. P%&o

Re'fe( De)e"$ro *e +,-


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Su"/ro

INTROD012O..................................................................................................3

O3JETI4OS......................................................................................................3

METODOLOGIA................................................................................................4

C5LC0LO DO PODER CALORFICO INFERIOR DOS COM30ST4EIS......................8

3ARA6NA.................................................................................................... 8

DETERMINA12O DA INCERTE7A DE MEDI12O DO PCI...............................10

DETERMINA12O DA INCERTE7A DE MEDI12O DO PCI...............................17

CONCL0S2O..................................................................................................20

REFERNCIAS................................................................................................21


3/23

INTRODUO

O segu%&e &ra$al!o refere8se 9 *s':l%a *e M/;u%as To 'o%ss&e %a *e&er"%a@o *o :o*er

'alorBf'o *os 'o"$us&B>es $ara%a e $o*esel 3-, :ossu%*o 'o"o $ase &er'a os

'o%&e*os es&u*a*os e" sala *e aula. A *e&er"%a@o *o :o*er 'alorBf'o :er"&e

es&"ar a ;ua%&*a*e *e e%erga :or u%*a*e *e "assa *o 'o"$us&B>el *ura%&e o

:ro'esso *e 'o"$us&o.

O e=:er"e%&o :er"&u a *e&er"%a@o *as "assas *os 'o"$us&B>es e seu

:o*er 'alorBf'o su:eror( *e for"a ;ue( %o rela&ro fo 'al'ula*o o :o*er 'alorBf'o

%feror( o%*e < 'o%s*era*a a u"*a*e :rese%&e %o 'o"$us&B>el e as %'er&e)as %ere%&es

ao :ro'esso e=:er"e%&al.

OBJETIVOS

Dese?a8se e%'o%&rar o Po*er CalorBf'o I%feror PCI 'o%s*era%*o as %'er&e)as

rela&>as 9 $ala%@a e ao 'alorB"e&ro. Ser/ a:rese%&a*a( e%&o( u"a "e**a *e %'er&e)a

;ue *ef%a u" %&er>alo so$re o resul&a%*o *a "e*@o *o PCI( 'ara'&er)a%*o a

*s:erso *os >alores ;ue :o*e" ser a&r$uB*os ao "e%sura%*o.

Para a o$&e%@o *a %'er&e)a *e "e*@o *o PCI < %e'ess/ro 'al'ular a %'er&e)a

:a*ro 'o"$%a*a( u&l)a%*o a E;ua@o -

uc(y )=i=1

N

ci2

u(xi)2

E;ua@o -

O%*e c i=f/ x i ( ou u" 'oef'e%&e 'o%!e'*o( e y=f(x1, x2 , x3 , ) ( ou

a gra%*e)a 'u?a %'er&e)a < a 'o"$%a*a.


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uxi se refere 9 %'er&e)a :a*ro ;ue es&/ rela'o%a*a 'o" a resolu@o *os

e;u:a"e%&os u&l)a*os( e = < a >ar/>el 'u?a %'er&e)a gera a %'er&e)a 'o"$%a*a.

METODOLOGIA

O e=:er"e%&o fo %'a*o a&ra>el sl*o "oB*o :ro>e%e%&e *a $ara%a( ;ue < u" "a&eral org%'o

org%/ro *a /r>ore Schinopsis brasiliensis( &B:'a *a 'aa&%ga. I%'al"e%&e( fo

'olo'a*o o :or&a8a"os&ra *o 'o"$us&B>el %a $ala%@a ;ue fo e" segu*a )era*a( :ara

;ue ;ua%*o a a"os&ra for :esa*a %o %&eror *o :or&a8a"os&ra a:e%as o :eso *o

'o"$us&B>el se?a ;ua%&f'a*o. A "assa e%'o%&ra*a *a $ara%a fo *e

mcomb=0,5063 g . A :esage" *a a"os&ra fo fe&a a&ra>


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A%&es *o %B'o *a 'o"$us&o u" >aso *e :resso ;ue 'o%&alor es&e ;ue < 'o%s*era*o

:elo ss&e"a *o 'alorB"e&ro. Segue8se fgura

Figura 2. Recipientes para queima do combustvel.

0" se%sor *e &e":era&ura < u&l)a*o :ara "o%&orar a &e":era&ura *a /gua( ;ue

&e" sua &e":era&ura !o"oge%e)a*a a&ra>


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Figura 3. r!"ico Txtempo durante o processo de combusto.

A es&e gra*e%&e *e &e":era&ura es&/ asso'a*o 9 e%erga ;ue o 'o"$us&B>el

&ra%sferu :ara a /gua( 'o"o o 'o"$us&B>el fo :esa*o a%&es *o e=:er"e%&o( es&a

e%erga e%'o%&ra*a < :or u%*a*e *e "assa *e 'o"$us&B>el JKg( ;ue < a u%*a*e *o

Po*er CalorBf'o. E=s&e" &a"$*a :elos "a&eras 'a:a'*a*e &el < ;ue"a*o 'o":le&a"e%&e(

o$ser>a8se( %o %&eror *a :are*e *o >aso *e :resso( go&B'ulas *e /gua ;ue e>a:orara"

*a a"os&ra e se 'o%*e%sara"( e%&rega%*o e%erga ao ss&e"a *e>*o 9 "u*a%@a *e fase

'alor la&e%&e *a /gua( o ;ue ?/ era es:era*o *e>*o 9 &e":era&ura *e o:era@o *o

ss&e"a( 'al'ula%*o( ass"( o Po*er CalorBf'o Su:eror PCS *o 'o"$us&B>el. Para a

:r"era a"os&ra fo e%'o%&ra*o PCSbarana=16911J/g .

Ta"$


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algo*o :or *esel *e :e&rleo( 'u?a "assa fo e%'o%&ra*a 'o"o se%*o "+ ,(Qg. O

PCS e%'o%&ra*o fo *e PCS+ , JKg. Segue8se fgura *a $o"$a 'alor"


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CLCULO DO PODER CALORFICO INFERIOR DOS

COMBUSTVEIS

BARANA

Para o$&er o Po*er CalorBf'o I%feror PCI < %e'ess/ro e%'o%&rar a "assa *e

/gua :rese%&e %os :ro*u&os *a 'o"$us&o ;ue sofre "u*a%@a *e fase >a:or8lB;u*o( a

;ual es&/ asso'a*a 'o" o 'alor la&e%&e ;ue rela'o%a o PCI e o PCS.

A u"*a*e < e%'o%&ra*a a&ra>"el $ara%a. Nes&a 'o%*@o < 'o":u&a*o o :er'e%&ual *e u"*a*e *e

--(,.

De for"a a e%'o%&rar essa "assa *e /gua( a 'o":os@o ;uB"'a *o 'o"$us&B>el

sl*o 3ara%a fo o$&*o a&ra>


9/23

Te"os ;ue a "assa "olar *o !*rog%o < *a*a :or MH=2kg /kmo .

Co%s*era%*o -,, g *o 'o"$us&B>el %a $ase "*a( o %"ero *e "ols *e !*rog%o

:rese%&e %a 3ara%a alor :ara o 'oef'e%&e es&e;uo"


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DETERMINAO DA INCERTEZA DE MEDIO DO

PCI

Dese?a8se e%'o%&rar o Po*er CalorBf'o I%feror PCI 'o%s*era%*o as %'er&e)as

rela&>as 9 $ala%@a e ao 'alorB"e&ro. Ser/ a:rese%&a*o( e%&o( u"a "e**a *e %'er&e)a

;ue *ef%a u" %&er>alo so$re o resul&a%*o *a "e*@o *o PCI( 'ara'&er)a%*o a

*s:erso *os >alores ;ue :o*e" ser a&r$uB*os ao "e%sura%*o.

Para o '/l'ulo *a %'er&e)a 'o"$%a*a( 'o%s*era%*o as %'er&e)as :a*rorela&>as 9 $ala%@a e ao 'alorB"e&ro( :o*e8se o$&er a&ra>


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As *er>a*as :ar'as so *a*as :or

c1=f/ x

1

c2=f/ x

2

Se%*o c1 a *er>a*a :ar'al *a gra%*e)a PCI e" rela@o 9 >ar/>el PCS(

e%&o

c1= f

x1

=1

Para o '/l'ulo *e

c2

*e>e8se le>ar e" 'o%s*era@o ;ue

PC$=PCSmH2! % ( o%*e L < o 'alor la&e%&e *e >a:or)a@o *a /gua( alel sl*o( &e"8se ;uemH2!

mcomb=0,3411 ( 'o"o o$&*o a%&eror"e%&e.

Des&a for"a( o$&


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m

( comb 0,3411)2440PC$barana=PCSbarana

m

( comb 832,284)PC$barana=PCSbarana

Cal'ula8se( :or&a%&o( o 'oef'e%&e c2 'o"o se segue

m

PCSbarana(comb 832,284)

mcomb=832,284

c2= f

x 2=

Su$s&&u%*o os >alores e%'o%&ra*os %a E;ua@o -( e%'o%&ra8se

uc (PC$barana)=121

2+(832,284)20,00012

uc (PC$barana)=1,0034575061

Co" os *a*os o$&*os e=:er"e%&al"e%&e rela&>a 9 "assa *o 'o"$us&B>el

sl*o e ao Po*er CalorBf'o Su:eror( mcomb=0,5063 g e PCSbarana=16911J/g

res:e'&>a"e%&e( o$&


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m

( comb 832,284)PCSbaranaPC$barana=

& uc (PC$barana)

PC$barana=(16911(0,5063832,284))& 1,0034575061

PC$barana=16.489,4896 & 1,0036 J/g

BIODISEL B10

O $o*esel < u" 'o"$us&B>el $o*egra*/>el ;ue < *er>a*o *e fo%&es re%o>/>es

'o"o leos >ege&as e a*>


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"e&a%ol e :os&eror"e%&e es&"ula*o :or u" 'a&alsa*or. Pelo :ro'esso < e=&raB*a a

gl'er%a.

Para a :ro*u@o *o $o*esel a :ar&r *e leos >ege&as( so u&l)a*as es:o ou es&a'o%/ro( 'o"o

gera*ores *e ele&r'*a*e e 'alor. Sua u&l)a@o :o*e ser :ura ou "s&ura*a ao *esel e"

*fere%&es :ro:or@Ues.

O $o*esel :o*e ser *a*o e" ;ua&ro %B>es *e 'o%'e%&ra@o( &e"8se

Pu! B100M"#$u%# B&0'B(0A)"$"*! B+A)"$"*! ), Lu-".")%), B&

%abela 3. %ipos de biodiesel de acordo com nveis de concentrao.

Para o e=:er"e%&o fo u&l)a*o 3-, ;ue 'o%ss&e %a "s&ura *e , *esel *e:e&rleo e -, *e $o*esel *e algo*o. 0&l)a%*o a $ala%@a a%alB&'a e a $o"$a

'alor"M">#$".!

9C137&O&:

- +Q + -( (

P%=$".!

9C147(&O&:

- + + +-( Q(


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P%=el -,,g

NV"ols (

Fa)8se %e'ess/ro a *e&er"%a@o *a fr"ula *o 'o"$us&B>el e;u>ale%&e %afor"a C=H#O)( &e"8se

x=6,579.14+84,375.16+7,874.16+5,282.18+97,518.18+163,929.18

1000

x=6,24

Segue8se "es"o :ro'esso :ara *e&er"%ar # e ). Dessa for"a( &e"8seC(+H--(QO,( 'o"o 'o"$us&B>el e;u>ale%&e. Para *e&er"%ar a "assa *e /gua :rese%&e%o $o*esel( 'o%s*era8se a segu%&e rea@o *e 'o"$us&o

0,36.C6,24H11,87!0,73+a (!2+3,76.N2 ) "bC!2+c H2!+#N2


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A&ra>

9C147&3:

- + ( -Q(Q-

I##!'!.$%@!

9C71:

Q -Q +( +-(-+

@'

P!"=.".=!,6%@

!

9C117&&:

-- ++ +,( -+(Q

@'P!"=-,@,@!

9C71&:

-+ -Q(+ --(

%abela #. 'omposio do diesel.

Co%s*era%*o o :r"ero e=e":lo a$a=o( o "el ,,g

NV"ols -Q(Q "ols


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De&er"%a%*o a fr"ula *o 'o"$us&B>el e;u>ale%&e C=H#

x=168,981.16+214,912.8+132,468.11+151,667.9

1000=7,24

y=168,981.24+214,912.18+132,468.22+151,667.12

1000=12,66

Dessa for"a &e"os a fr"ula re*u)*a C(+H-+(. Co%s*era%*o a rea@o

0,99964.CxHy S'+a (!2+3,76N2 ) "bC!2+c H2!+# S!2

0,99964 y=2c

c=6,328

Te"8se ' (+Q. Para

mH2!

mComb=

6,328.18

100=1,139

Le>a%*o e" 'o%s*era@o -, *e $*esel *e algo*o e , *e *esel *e:e&rleo. Te"8se

mH2 !=mcomb [ mH2!mComb (bio#ie(e ) .0,1+mH2 !

mComb( #ie(e) .0,9 ]

mH2 !=0,5387 [0,385.0,1+1,139.0,9 ]

mH2 !=0,5729 g


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C/l'ulo *o PCI

PC$=PCSm

H2!

mComb

PC$=457060,5729

0,5387.2440

PC$=43111,094 J/g

PC$=43111,094J/g

DETERMINAO DA INCERTEZA DE MEDIO DO

PCI

A%aloga"e%&e ao '/l'ulo *a %'er&e)a a%&eror( a %'er&e)a 'o"$%a*a ser/

*e&er"%a*a :ela e;ua@o a$a=o( le>a%*o e" 'o%&a as %'er&e)as :a*ro *os

%s&ru"e%&os u&l)a*os( $ala%@a e 'alorB"e&ro.

uc(PC$)=c12

ux 12 +c2

2ux 2

2

Te"8se ;ue ux1 < a %'er&e)a :a*ro ;ue es&/ asso'a*a ao PCS x1 e

ux2 < a resolu@o *a $ala%@a e es&/ asso'a*a a >ar/>el x2 .


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Por&a%&o( ux1=1 J/ g

E

ux2=0,0001g

Para a fu%@o a$a=o( *e>e8se efe&uar as *er>a*as :ar'as af" *e se e%'o%&rar

os >alores *as 'o%s&a%&es c1 e c2 . Sa$e%*o ;uemH2!

mcomb 1.524 ( e o 'alor

la&e%&e *e >a:or)a@o *a /gua%=2440

kJ

kgH2!)

m

( comb 1.524) %PC$*10=PCS*10

m

( comb 1.524)2440PC$*10=PCS*10

m

( comb 3718.56)PC$*10=PCS *10

Cal'ula%*o as *er>a*as :ar'as e" fu%@o *e 'a*a >ar/>el

c1=

f

x1

= PC$*10 / PCS*10 -


20/23

m

PCSbarana( comb3718,56)

mcomb=3718,56

c2=

f

x 2=

E :or f"( a&ra>


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CONCLUSO

O 'o%'e&o *e :o*er 'alorBf'o es&/ asso'a*o ao 'o%'e&o *e e%erga %&er%a(

u"a >e) ;ue o :o*er 'alorBf'o( *e for"a s":lf'a*a( < a ;ua%&*a*e *e e%ergal$era*a :or ;ua%&*a*e *e "assa *e 'o"$us&B>el e" u"a 'o"$us&o.

Dessa for"a( o :o*er 'alorBf'o < u" fa&or *e&er"%a%&e %a es:e'f'a@o *a

ef'%'a *o 'o"$us&B>el( logo a "aor 'o":ree%so *o "o*o *e o$&e%@o *o :o*er

'alorBf'o < u" fa&or $as&a%&e ":or&a%&e :ara ela$ora@o *e u" :ro?e&o *e ss&e"as

&el u"a 'o":ree%so "el!or so$re

o 'o%'e&o *e :o*er 'alorBf'o.


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REFERNCIAS

Ma&eral *e aula *a *s':l%a *e "/;u%as &


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Ds:o%B>el e"!&&:KK\\\.""e.go>.$rK:rogra"asK$o*eselK"e%uK$o*eselK:ergu%&as.!&"l!&&:KK\\\.$s$os.'o"K:agesK$o*eselK

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