A reação
ocorre em um reator isotérmico, monofásico, operando em regime estacionário. A corrente de entrada alimenta o reator à temperatura
e pressão
, com concentrações iniciais
e
. A reação ocorre a
e a corrente de saída está à pressão
. Sabendo que
, determine
e
.
Passo 1
O enunciado trata de uma reação gasosa
num reator isotérmico monofásico em regime estacionário. Temos as condições de entrada
,
,
,
e saída em
,
com
. Vamos usar o balanço de mols combinado com a lei dos gases ideais para obter a variação de vazão volumétrica e depois definir conversões
e
e calcular
.
Passo 2
Como a reação transforma
mols de reagentes em
mols de produtos, não há variação total de número de mols (
). Pela lei dos gases ideais, a vazão volumétrica na saída
se relaciona com a de entrada
por
Logo
e as concentrações variam apenas pela reação, não por expansão ou compressão.
Passo 3
Definição de conversão de
:
Passo 4
Como a estequiometria é
mol de
consumido por
mol de
, temos
Passo 5
Da definição de
: