Cinética Química Modelagem

Modelagem e Simulação de Processos I Prof Dr Júlio Cesar de Carvalho Miranda Trabalho 3 data de entrega 18092025 Objetivo Aplicar conceitos de cinética química ao estudo de um sistema de reações competitivas e consecutivas ajustando parâmetros cinéticos a partir de dados experimentais e avaliando a ade quação do modelo matemático para representar o comportamento do sistema reacional Problema Svirbely e Balauer 1961 propuseram um modelo para um conjunto de reaçõs químicas descrito por 1 Reação primária A B k1 C F 2 Reação Competitiva A C k2 D F 3 Reação Consecutiva A D k3 E F O sistema é governado peas seguinte equações diferenciais ordinárias EDOs dA dt k1AB k2AC k3AD dB dt k1AB dC dt k1AB k2AC dD dt k2AC k3AD dE dt k3AD Condições iniciais C0 D0 A0 0 02090 molL B0 13A0 As estimativas iniciais propostas pelos autores foram k1 14 7 k2 1 53 k3 0 294 Problema 1 Revisão bibliográca Conceitos fundamentais de cinética química Modelagem de reações competitivas e consecutivas Representação de sistemas reacionais por equações diferenciais 2 Modelagem Matemática Apresentar o sistema de equações diferenciais do modelo Explicar o signicado físico do parâmetros k1 k2 e k3 1 Modelagem e Simulação de Processos I Prof Dr Júlio Cesar de Carvalho Miranda 3 Implementação computacional Utilizar os dados experimentais da Tabela 1 Estimar os parâmetros cinéticos k1 k2 e k3 a partir dos dados Simular numericamente as concentrações das espécies ao longo do tempo 4 Análise e comparação Plote grécos comparando os dados experimentais com as previsões do modelo Avalie a qualidade do ajuste dos parâmetros Discuta possíveis desvios e limitações do modelo 5 Conclusão e recomendações Sintetize os principais resultados obtidos Sugira melhorias no modelo ou na metodologia Produto Final A Apresentação Oral 15 minutos Introdução contextualização da cinética química e do problema Metodologia modelo matemático parâmetros e método de ajuste Resultados simulações grácos comparativos análise Conclsões síntese dos achados e perspectivas B Código Fonte Implementação clara e bem estruturada Comentários explicativos para cada etapa do cálculo 2 Modelagem e Simulação de Processos I Prof Dr Júlio Cesar de Carvalho Miranda Anexo I Tabela 1 Dados experimentais de reação Tempo min A 103 molL Tempo min A 103 molL 450 1540 7675 8395 867 1422 9000 7891 1267 1335 10200 7510 1775 1232 10800 7370 2267 1181 14792 6646 2708 1139 19800 5883 3200 1092 24175 5322 3600 1054 27025 4960 4633 9780 32625 4518 5700 9157 41800 4075 6900 8594 50100 3715 3