Considere uma corrente contínua de fluido entrando em um reator à temperatura T0 e pressão P0, reagindo e saindo à temperatura T e pressão P.
Dada uma alimentação gasosa, T0=400 K ; P0=4 atm ; CA0=100 ; CB0=200 ; A+B 2 R, T=300 K;
P=3 atm ; CA=20 encontre XA, XB e CB

Passo 1

Então, o enunciado diz que a gente tem um escoamento de gás onde entra A e B, reage A + B → 2R, e sai com concentrações diferentes. Os dados são:
T₀=400 K, P₀=4 atm, C_{A0}=100, C_{B0}=200; sai a T=300 K, P=3 atm, C_{A}=20.
O conteúdo é balanço de massa e estequiometria (conversão). Para resolver precisamos:
  • Definir conversão (X) de A e B;
  • Usar a estequiometria para ligar o consumo de A ao de B;
  • Calcular as concentrações de saída.

Passo 2

Definimos conversão de A como
XA=CA0-CACA0
e de B como
XB=CB0-CBCB0,
Como a reação é A + B → 2R, cada mol de A consumido consome 1 mol de B.

Passo 3

Calcula X_{A}:
XA=100-20100=80100=0.8(80%)

Passo 4

Pelo consumo estequiométrico, o consumo de B é igual ao de A:
De
Logo
CB=CB0-80=200-80=120

Passo 5

Agora X_{B}:
XB=200-120200=80200=0.4(40%)

Resposta

X_{A}=0.8 (80 %), X_{B}=0.4 (40 %) e C_{B}=120.

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