Considere um reator isotérmico, monofásico, operando em regime estacionário e a pressão constante. Faça o que se pede em cada condição de reator:
Dada uma alimentação gasosa,
; encontre
e
Dada uma alimentação gasosa,
Passo 1
Beleza, então o que rolou aqui? A gente tem um reator isotérmico, monofásico, em regime estacionário e P constante. A alimentação é gasosa com
• Cₐ₀ = 100
• C_b₀ = 100
e a reação é
A + 2 B → R.
Depois de um tempo (ou no ponto que você escolher), mediram Cₐ = 20 e querem saber:
1. Conversão de A, Xₐ
2. Conversão de B, X_b
3. Concentração de B, C_b
Para resolver isso sem pular etapas, a gente vai usar:
• Definição de conversão (Xᵢ = (Cᵢ₀ – Cᵢ)/Cᵢ₀)
• A correção pra gases a P constante:
• Cₐ₀ = 100
• C_b₀ = 100
e a reação é
A + 2 B → R.
Depois de um tempo (ou no ponto que você escolher), mediram Cₐ = 20 e querem saber:
1. Conversão de A, Xₐ
2. Conversão de B, X_b
3. Concentração de B, C_b
Para resolver isso sem pular etapas, a gente vai usar:
• Definição de conversão (Xᵢ = (Cᵢ₀ – Cᵢ)/Cᵢ₀)
• A correção pra gases a P constante:
onde
Passo 2
Calcular ε. Na reação A + 2B → R temos:
• ν_total reagentes = 1(A) + 2(B) = 3
• ν_total produtos = 1® = 1
Logo
• ν_total reagentes = 1(A) + 2(B) = 3
• ν_total produtos = 1® = 1
Logo
Passo 3
Montar a equação pra Cₐ em função de Xₐ:
Resolver:
20·(1 − 2Xₐ) = 100·(1 − Xₐ)
20 − 40Xₐ = 100 − 100Xₐ
100Xₐ − 40Xₐ = 100 − 20
60Xₐ = 80
Xₐ = 80/60 = 4/3 ≃ 1,33
20·(1 − 2Xₐ) = 100·(1 − Xₐ)
20 − 40Xₐ = 100 − 100Xₐ
100Xₐ − 40Xₐ = 100 − 20
60Xₐ = 80
Xₐ = 80/60 = 4/3 ≃ 1,33
Passo 4
Calcular C_b usando a mesma correção (estequiometria + variação volumétrica):
Passo 5
Finalmente, a conversão de B:
Resposta
Xₐ ≃ 1,33 ; C_b = 100 ; X_b = 0