Termodinâmica

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA DE TERMODINÂMICA QUÍMICA PROFESSOR CARLOS EDUARDO LUNELLI 4ª LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Um método para conduzir gás de síntese é através da reforma catalítica do metano com vapor dágua CH4 H2O CO 3H2 e CO H2O CO2 H2 em fase gás Considerando o equilíbrio atingido em 1300K e 1bar a Esta reação ocorre melhor em quais pressões b Temperaturas abaixo de 1300 são viáveis c Há perigo de ocorrer a reação de deposição do carbono por 2CO C CO2 Explique 2 A reação industrial em fase gasosa N2 C2H2 2 HCN atinge seu equilíbrio a 650ºC e na pressão atmosférica Se inicialmente há uma mistura equimolar estequiométrica de nitrogênio e acetileno a Qual a composição do equilíbrio b Qual o efeito em termos de conversão ao dobrar a pressão 3 A reação industrial em fase gasosa CH3CHO H2 C2H5OH atinge seu equilíbrio a 350ºC e a 3 bar Se inicialmente há uma mistura de 15 mol de H2 para cada mol de acetaldeído a Qual a composição do equilíbrio b Qual o efeito em termos de conversão ao reduzir a pressão para 1 bar 4 O craqueamento do nbutano em fase gasosa para a produção de olefinas ocorre em reações paralelas a 750K e 12 bar C4H10 C2H4 C2H6 C4H10 C3H6 CH4 a Escreva as expressões de composição no equilíbrio químico para o sistema completo em função do grau de avanço Sendo Inicialmente uma quantidade de 5 mols de C4H10 e 3 mols de C3H6 b A 750K as constantes de equilíbrio são KI 386 e KII 2684 O produto final será composto majoritariamente por quais componentes Explique 5 Qual a principal diferença entre sistemas reacionais homogêneos e heterogêneos PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA DE TERMODINÂMICA QUÍMICA PROFESSOR CARLOS EDUARDO LUNELLI 3ª LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Um processo industrial deve utilizar noctano para uma combustão que ocorre sem excesso de ar e com conversão de 85 Inicialmente o noctano está em fase líquida a 30ºC é vaporizado a 150ºC e posteriormente queimado a Determinar a energia para elevação a 150ºC b Determinar a energia para a combustão c Determinar a energia para o processo completo 2 Determine a temperatura máxima a ser alcançada Tac pela combustão de a 200kg de npentano com excesso de 12 de ar b 600 L acetileno com excesso de 15 de ar d11 c 50 lb metanol com excesso de 21 de ar 3 Quais os valores de PCI e PCS para a combustão completa de 1500 kg de etanol inicialmente em fase líquida E inicialmente em fase vapor 4 Calcule os valores de ΔH0298 para as seguintes reações a H2Sg O2g H2Ol SO2g b Cgrafita CO2g 2COg c COg 2H2g CH3OHl d NaOHs HClg NaCls H2Ol 5 Para o processo de produção de dióxido de enxofre podese utilizar inicialmente sulfeto de hidrogênio e O2 em fase gasosa H2S O2 H2O SO2 Para uma reação entre 20t de sulfeto de hidrogênio com 18t de gás oxigênio e conversão de 72 determinar a carga energética para este processo 6 Calcule o calor de formação padrão do FeOs e do Fe2O3s Fe2O3s 3Cgrafita 2Fes 3COg ΔHº 1173 kcal FeOs Cgrafita Fes COg ΔHº 373 kcal Cgrafita O2g CO2g ΔHº 9405 kcal COg ½O2g CO2g ΔHº 6763 kcal 7 Qual o calor para elevar a temperatura da mistura metanopropano 60kg de metano 45kg de propano de 350ºC até é 800ºC 8 Usando a equação de Riedel determinar o calor latente de vaporização para a 320 kg de naftaleno b 80 lb de diclorometano c 1700 lb de acetona d 120 kg de acetonitrila