Tugas individu 5
1. Reaksi 4NH3(g) + 5O2
(g) 4NO(g) + 6H2O dijalankan dalam suatu reaktor.
NH3
dan udara diumpankan pada suhu 750 OC. Sejumlah 90% NH3
bereaksi membentuk NO. Umpan O2 sebanyak 2,4 kali umpan NH3 (dalam mol). Jika suhu keluar
reaktor tidak boleh melebihi 920 oC, berapa panas yang dihasilkan
dari reaksi tersebut?
|
gas |
ΔHf298, kal/mol |
Cp, a+bT, cal/mol.K |
|
NH3 |
-10960 |
6,7 + 0,006T |
|
O2 |
0 |
8,3 + 0,0002T |
|
NO |
21600 |
8,05 + 0,0002T |
|
H2O |
-57800 |
7,2 + 0,003T |
|
N2 |
0 |
8,5 + 0,0001T |
2. Elpiji
(40% propana dan 60% butana) dibakar dengan udara. Pembakaran dilakukan secara
stoikiometrik dan sempurna. Elpiji dan udara masuk pembakaran pada 25 oC, sedang gas hasil pembakaran
keluar pada 900 oC. Tentukan panas yang dikeluarkan dari 100 mol
elpiji yang dibakar.
Diketahui
ΔHfo senyawa
¡C3H8 (g)= -103,8 kJ/mol
¡C4H10 (g)= -124,7 kJ/mol
¡H2O (g) = -241,83 kJ/mol
¡CO2 (g) = -393,5 kJ/mol
Kapasitas
panas senyawa
¡C3H8 (g) = 0,068 kJ/mol.K
¡C4H10 (g) = 0,0923 kJ/mol.K
¡N2 (g) = 0,029 kJ/mol.K
¡O2 (g) = 0,0291 kJ/mol.K
¡H2O (g) = 0,03346 kJ/mol.K
¡CO2 (g) = 0,03611 kJ/mol.K
3. Dalam
desain awal suatu boiler, metana pada 25 oC dibakar sempurna dengan
menggunakan udara 20% berlebih yang masuk dengan suhu sama. Kecepatan umpan metana 450 kmol/jam. Gas
panas hasil pembakaran keluar dapur pada suhu 300 oC dan dibuang ke atmosfer. Panas
yang diperoleh (Q) digunakan untuk membuat steam superheated pada tekanan 17
bar dan suhu 250 oC.
a. Hitung komposisi gas keluar dapur
b. Hitung kapasitas panas rata-rata gas buang
c. Hitung panas yang diperoleh (Q)
d. Hitung kecepatan produksi steam
Data
:
Kapasitas panas
N2 (g) = 0,029 kJ/mol.K
O2 (g) = 0,0291 kJ/mol.K
H2O (g) = 0,03346 kJ/mol.Klatihan
CO2 (g) = 0,03611 kJ/mol.K
CH4 (g) = 0,0431 kJ/mol.K
Panas pembakaran standar metana (g) = -890,6 kJ/mol