Empregando-se um reator batelada, obteve-se para a reação irreversível
Produtos os seguintes resultados experimentais com
:
t (segundos)
0
2,755
16,005
27,093
0
0,2
0,5
0,6
Sabendo-se que a reação ocorre em fase gasosa, a temperatura e pressão constantes, e que em 6,53 s
o volume reacional dobra, determine a ordem e a velocidade específica.
t (segundos) | 0 | 2,755 | 16,005 | 27,093 |
|
0 | 0,2 | 0,5 | 0,6 |
Passo 1
O enunciado trata de uma reação em batelada
Produtos, com dados de tempo
versus conversão
e volume variável porque é fase gasosa em
constantes.
Precisamos determinar a ordem e a constante de velocidade
sabendo que
e que em
,
faz
.
Precisamos determinar a ordem
Passo 2
Fazendo o balanço de átomos em batelada com volume variável, define-se
Como
vem
Como
, simplifica-se para
Passo 3
Determina-se
pela variação de volume em
:
Passo 4
Para n
a equação diferencial é
Fazendo frações parciais:
No instante inicial
isso vale 4, logo a constante de integração é 4, e obtemos
Passo 5
Para cada par
calcula-se
e verifica-se que
dá sempre
Exemplo em
:
Resposta
Ordem
e constante de velocidade