PV. 5 Um gás puro A (
) é alimentado em um reator de mistura perfeita (
litros) e reage da seguinte forma:
Encontre qual deve ser a taxa de alimentação (L/min), de modo a ter uma concentração de saída igual a
.
Passo 1
O enunciado descreve um reator CSTR (mistura perfeita) de volume
L alimentado com gás puro
à concentração de entrada
mol/L. A reação é
com taxa de consumo
Queremos determinar a vazão volumétrica
(em L/min) para que a concentração de saída seja
mol/L.
Passo 2
Em regime estacionário para um CSTR, o balanço de matéria para
é
onde
é a taxa de reação por volume. Como o enunciado dá
, temos
Passo 3
Substituindo
no balanço:
Logo,
Passo 4
Substituindo
L,
mol/L e
mol/L:
Convertendo para L/min (multiplicar por 60):
Resposta
A vazão deve ser aproximadamente