Uma mistura gasosa é alimentada a um reator contínuo a 720 K e
com
,
e
unidades de concentração onde I corresponde a substância inerte. No reator, A e B reagem de acordo com
. O efluente do reator passa através de um resfriador e deixa o sistema a 300 K e 1 atm com
. Obtenha
e
na saída do resfriador. Assuma comportamento ideal para a mistura reacional de gases.
Passo 1
O enunciado descreve um reagente gasoso alimentado a
e
num reator contínuo, com concentrações iniciais
(em unidades arbitrárias)
e a reação
e a reação
O efluente sai do reator ainda a
e
, passa por um resfriador e sai a
e
com
Queremos a conversão de A,
e
na saída do resfriador. Como é mistura gasosa ideal, usaremos (1) balanço de matéria estequiométrico; (2) relação de concentrações entre dois estados ideais isobárico/isotérmico.
Passo 2
Relação de concentrações entre o efluente do reator
e a saída do resfriador
:
Substituindo
,
,
,
e
dá
Passo 3
Definição de conversão de A no reator:
Passo 4
Balanço estequiométrico no reator (em unidades de concentração):
Passo 5
Levar
e
ao estado do resfriador usando o mesmo fator de passo 2 (que vale
):