Considere a seguinte reação elementar de isomerização da espécie A em um reator de batelada a volume constante
. Determine o tempo necessário para que
de conversão seja atingida. Considere que o reator é perfeitamente misturado. Dado:
.
Passo 1
Beleza, temos uma reação de isomerização em batelada, volume constante, transformando A em B:
A → B
A → B
Conteúdo: cinética química em reator de batelada (primeira ordem).
O que precisamos:
O que precisamos:
- Definir conversão X;
- Saber que, para primeira ordem, a taxa é
; - Integrar a equação e isolar o tempo;
- Usar
e .
Passo 2
Primeiro, conversão
é a fração de A que já virou produto:
Aqui
é a concentração inicial de A e
a concentração em qualquer tempo
.
Passo 3
Para cinética de primeira ordem aplicamos
ou seja, a velocidade de consumo de A é proporcional à concentração de A.
Passo 4
Separamos variáveis e integramos de
(quando
) até
(quando
):
Isso dá
Passo 5
Agora é só plugarmos os valores: