Atividade Termo 2

Disciplina Termodinâmica 2 Questão 01 Propileno pode ser produzido a partir de propano por meio de uma reação de desidrogenação catalítica segundo a reação abaixo As condições operacionais são 600 ºC e 15 bar a Determine o valor da constante de equilíbrio Ke para essa reação a 29815 K b Determine o valor de Ke na temperatura operacional Explicite qualquer simplificação feita no cálculo c Determine a composição da mistura de gás em equilíbrio para uma alimentação contendo 4 mol de C3H8 Explicite todas as hipóteses simplificadoras feitas no cálculo d Para as mesmas condições anteriores porém com P 35 bar a fração do propileno no equilíbrio seria maior ou menor Explique Questão 02 O gás alimentado em um reator de síntese de metanol é composto em base molar 75 de H2 15 de CO 5 de CO2 e 5 de N2 O sistema reacional é descrito pelas reações abaixo As condições operacionais são 550 K e 100 bar aDetermine o valor da constante de equilíbrio Ke para cada reação a 29815 K bDetermine o valor de Ke na temperatura operacional para cada reação Explicite qualquer simplificação feita no cálculo cDetermine a composição da mistura gasosa no equilíbrio Explicite todas as hipóteses simplificadoras feitas nos cálculos de cada item Resolução das Questões de Termodinâmica 2 Questão 1 Reação de Desidrogenação Catalítica do Propano Reação C3H8 C3H6 H2 1 Cálculo da constante de equilíbrio Ke a 29815 K ΔG H T S Δ Δ ΔG 124400 29815 1526 7896441 Jmol Ke exp GRT Δ Ke exp78964418314 29815 15 10 ¹⁴ 2 Cálculo de Ke na temperatura operacional 87315 K Ke 338 3 Composição no equilíbrio a 15 bar C3H8 915 C3H6 4542 H2 4542 4 Efeito do aumento da pressão para 35 bar A fração de propileno diminui devido ao aumento da pressão que desloca o equilíbrio para o lado com menor número de mols gasosos Questão 2 Reações de Síntese de Metanol Reações 1 CO 2H2 CH3OH 2 CO2 3H2 CH3OH H2O 1 Constantes de equilíbrio a 29815 K Reação 1 Ke 23 10⁴ Reação 2 Ke 514 2 Constantes de equilíbrio a 550 K Reação 1 Ke 232 10¹¹ Reação 2 Ke 386 10⁵ 3 Composição no equilíbrio frações molares H2 035 CO 005 CO2 002 CH3OH 045 H2O 008 N2 005