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Material de Estudo Nº 15: Engenharia Química - Reatores Químicos 1. Qual tipo de reator químico opera em regime permanente, com entrada e saída contínuas de reagentes e produtos, mantendo a composição e temperatura constantes ao longo do tempo? a) Reator batelada b) Reator tubular (PFR - Plug Flow Reactor) c) Reator tanque agitado contínuo (CSTR - Continuous Stirred Tank Reactor) d) Reator semi-batelada e) Reator catalítico de leito fixo Resposta: c) O CSTR (reator tanque agitado contínuo) opera em regime permanente com mistura perfeita do conteúdo. 2. Qual modelo cinético descreve uma reação química cuja velocidade depende da concentração de um único reagente elevado à primeira potência? a) Reação de ordem zero b) Reação de primeira ordem c) Reação de segunda ordem d) Reação de ordem mista e) Reação elementar Resposta: b) Uma reação de primeira ordem tem velocidade proporcional à concentração do reagente. 3. Qual parâmetro de projeto de reatores indica o tempo necessário para alcançar uma conversão específica dos reagentes em produtos? a) Seletividade b) Rendimento c) Conversão d) Tempo espacial e) Grau de avanço da reação Resposta: d) O tempo espacial é o volume do reator dividido pela vazão volumétrica de alimentação, indicando o tempo de residência necessário. 4. Qual tipo de reator químico é caracterizado por um perfil de concentração axial, onde a composição dos reagentes e produtos varia ao longo do comprimento do reator? a) Reator batelada b) Reator tanque agitado contínuo (CSTR) c) Reator tubular (PFR) d) Reator semi-batelada e) Reator de leito fluidizado Resposta: c) O PFR (reator tubular) possui um perfil de concentração que muda ao longo do comprimento, devido ao fluxo em pistão. 5. Qual fenômeno pode ocorrer em reatores químicos exotérmicos, levando ao aumento descontrolado da temperatura e à perda de controle do processo? a) Inibição da reação b) Decaimento do catalisador c) Runaway térmico d) Retro-mistura e) Formação de subprodutos indesejáveis Resposta: c) O runaway térmico é um aumento descontrolado da temperatura em reações exotérmicas. 6. Qual tipo de reator químico é frequentemente utilizado em processos catalíticos heterogêneos, onde o catalisador sólido está em contato com os reagentes fluidos? a) Reator batelada b) Reator tanque agitado contínuo (CSTR) c) Reator tubular (PFR) d) Reator de leito fixo e) Reator semi-batelada Resposta: d) O reator de leito fixo é comum em catálise heterogênea, com o catalisador sólido em um leito fixo.