A reação
ocorre em um reator monofásico operando em regime estacionário. A alimentação entra no reator a 1000 K e 5 atm , com concentrações molares iniciais
de A e
de B. Durante a reação, a temperatura é mantida constante e a saída ocorre sob 4 atm . Sabendo que a concentração final de
é
, determine
e
.
Passo 1
O enunciado trata de uma reação gasosa
em regime estacionário num reator monofásico ideal a
constante. A alimentação entra a
com concentrações molares iniciais
e
. A saída ocorre a
e, no produto, mede-se
. Vamos usar:
– balanço de matéria para conversão ( );
– relação de gás ideal para totais ;
– estequiometria para ligar e
;
– variação de vazão volumétrica com pressão.
– balanço de matéria para conversão (
– relação de gás ideal para totais
– estequiometria para ligar
– variação de vazão volumétrica com pressão.
Passo 2
Determine a concentração total na entrada e no saída, usando
. Como a
é constante,
é o mesmo nos dois pontos. Da alimentação temos
e
atm. Logo
Na saída,
Passo 3
Calcule a conversão de
pela definição
Passo 4
Pela estequiometria,
mol de
consumido usa
mol de
. Logo, a fração de
consumida é
Passo 5
A concentração de
na saída satisfaz
pois a fração molar de
diminui por conversão e o total muda na mesma razão de pressões. Assim,