Lista de Exercícios para a Segunda Avaliação de Cinética e Cálculo de Reatores

LISTA DE EXERCÍCIOS PARA A SEGUNDA AVALIAÇÃO DE CINÉTICA E CÁLCULO DE REATORES DATA DA AVALIAÇÃO 1 7 112023 CONTEÚDO DA AVALIAÇÃO Aulas 10 a 14 Explique o significado da seguinte expressão Calcule a velocidade de uma reação química para um reator de escoamento contínuo em molsm 3 sabendo que é uma reação de primeira ordem que a concentração inicial do reagente A é igual a 3 molL que a constante de velocidade k é igual a 02 min 1 e que a conversão X é igual a 83 Explique os comportamentos dos gráficos a seguir para um reator de escoamento contínuo Justifique a seguinte afirmativa para um reator de escoamento contínuo Se uma reação química for realizada de modo isotérmico a velocidade da reação é normalmente maior no início da reação Justifique a seguinte expressão utilizada para reatores de escoamento contínuo em série Explique a figura a seguir Considere a figura a seguir e responda as seguintes questões Escreva as expressões matemáticas para as estimativas dos volumes dos dois reatores Calcule o volume do segundo reator em litros sabendo que a vazão molar inicial de A é igual a 04 mols e a velocidade de consumo de A no segundo reator é igual a 5 x 10 5 molsdm 3 Por que dois reatores CSTRs em série demandam um volume total menor do que o volume de um único CSTR para alcançar a mesma conversão Considere a seguinte equação para reatores PFRs em série Explique o significado da equação Por que é indiferente se você coloca os dois reatores em série ou se tem um único reator tubular longo pois o volume total necessário para alcançar a mesma conversão é idêntico Explique o comportamento do gráfico a seguir Conceitue Tempo Espacial Calcule o Tempo Espacial em segundos em um reator que possui um volume igual a 400 litros sendo a vazão volumétrica de entrada do fluido igual a 001 m 3 s Discuta sobre os dados contidos na tabela a seguir Conceitue Velocidade Espacial e justifique porque nem sempre ela deverá ser estimada em função do Tempo Espacial Diferencie uma reação química homogênea de uma reação química heterogênea Diferencie uma reação química reversível de uma reação química irreversível Por que a seguinte reação química é bimolecular 2NO O 2 2NO 2 Considere as seguintes figuras e responda as seguintes questões Como podemos identificar que a lei de velocidade da reação é de Primeira Ordem Como podemos identificar que a lei de velocidade da reação é de Segunda Ordem Como podemos identificar que a reação química é reversível Considere a seguinte figura e justifique porque as reações contidas na figura não são elementares Explique o significado da seguinte equação Por que existe uma energia de ativação Por que a reação química ilustrada pela figura a seguir é exotérmica Considere a seguinte expressão Sabendo que no gráfico do ln k A em função de 1T a inclinação da reta é igual a 13015 K calcule a Energia de Ativação da reação química em kJmol Considere R 8314 J Kmol Considere as seguintes tabelas estequiométricas escreva as reações químicas genéricas correspondentes e justifique o tipo de reator envolvido em cada tabela baseando nos dados contidos em cada tabela Calcule o tempo necessário para obter uma conversão X em horas para a reação de segunda ordem em um reator batelada sabendo que C A0 1 moldm 3 X 80 k 2 3 dm 3 molh Discuta os dados da seguinte tabela Para um único reator CSTR e reação de primeira ordem calcule o tempo de reação em horas Considere X 90 k 00001 s 1 Explique o comportamento do gráfico a seguir Considere a seguinte tabela Para cada gráfico a seguir escreva a expressão da velocidade da reação química para um reator a batelada que corresponde ao comportamento do gráfico Considere também a seguinte equação I II III Considerando a elaboração de um gráfico a partir da seguinte equação para um reator batelada explique o significado dos termos da equação e escreva a lei de velocidade da reação para 1 15 e 2 31 A vazão volumétrica na saída do leito catalítico contendo 8 g de catalisador foi mantida em 300 dm 3 min em cada corrida As pressões parciais de CO e de H 2 foram medidas na entrada do reator e a concentração de metano foi medida na saída do reator Para cada corrida calcule a velocidade da reação em função da concentração de metano na saída do reator Considere a seguinte equação