Termodinâmica das reações químicas aplicada à combustão e à física de plasmas

Resumo Este trabalho tem como objetivo apresentar a teoria das reacoes quimicas de combustao e plasmas no equilibrio, tendo em vista aplicacoes relacionadas com a producao de poluentes e fisica de plasmas. Primeiramente o problema e definido e duas formulacoes equivalentes sao apresentadas: (i) conjunto de reacoes quimicas e constantes de equilibrio; (ii) minimizacao da energia livre de Gibbs. Alguns exemplos sao resolvidos utilizando o codigo CEA - Chemical Equilibrium with Application desenvolvido e disponibilizado pela administracao nacional de aeronautica e espaco dos EUA (NASA). Um dos exemplos consiste na determinacao da temperatura adiabatica e da composicao final resultante da combustao do decano (C10H22) liquido em um motor diesel. Em outro exemplo e explorada a possibilidade de utilizar a mesma abordagem para determinar a composicao quimica de plasmas ideais em misturas de He e H2O. Tambem e apresentada a formulacao geral do problema da evolucao temporal da composicao quimica de um meio. Para ilustrar o metodo, o mecanismo quimico de Zeldovich-Keck para descrever a formacao do NO e resolvido e aplicado ao problema da poluicao de monoxido de nitrogenio produzido por motores a combustao interna. Esses exemplos poderiam inspirar atividades com fins didaticos em cursos de graduacao e pos-graduacao nas areas de fisica e engenharia.