Determinar o perfil de temperatura em função da conversão para a reação
conduzida em um reator batelada adiabático a 300 K , a partir de 74 mol de
de
de C e 666 mol de um inerte S . As capacidades térmicas a pressão constante de
e S são, respectivamente,
,
, e a entalpia de reação a 300 K é
.
Passo 1
O enunciado apresenta uma reação em batelada adiabática
com condição inicial
e estoques iniciais
,
,
,
(inerte).
As capacidades térmicas a constante são
,
,
,
e a entalpia de reação a 300 K é .
Vamos determinar em função da conversão
de A.
As capacidades térmicas a
e a entalpia de reação a 300 K é
Vamos determinar
Passo 2
Definimos a conversão como
logo os mols em função de
são
Passo 3
Para um reator batelada adiabático vale o balanço de energia
Isto porque o calor liberado pela reação aquece o sistema inteiro.
Passo 4
Substituindo os
e isolando
, obtemos
Como
, o sinal “–” faz o sistema aquecer.
Passo 5
Calculamos o denominador explicitamente:
Somando constantes e coeficientes de
:
Passo 6
O numerador é
Logo o perfil final é