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Disciplina: Fundamentos de Cinética e Introdução ao Cálculo de Reatores Professor: Caroline Coldebella 
Curso: Engenharia Química Código Turma: 382220151A Turma: 6º Semestre 
Avaliação Parcial 
 
Entrega dia 08/12 
 
01. Para projetar reatores como reatores ideais, devemos fazer algumas considerações ao 
realizar o balanço molar de acordo com o tipo de reator que estamos trabalhando. Assim, que 
hipóteses foram feitas na dedução da equação de projeto para: 
a. Reator batelada? 
b. O CSTR? 
c. O reator de escoamento uniforme (PFR)? 
 
02. A reação 𝐴 → 𝐵 deve ser conduzida isotermicamente em um reator de escoamento 
contínuo com vazão volumétrica constante. A vazão volumétrica de entrada v0 é de 10 dm³/h. 
Considere k=0,0001 s-1. Apresente os respectivos balanços molares, considerações e equações 
de projeto. 
a. Calcule os volumes de ambos os reatores CSTR e PFR necessários para consumir 
99% de A quando a vazão molar de entrada for de 5 mol/h, assumindo que a reação 
é elementar. 
b. Calcule o tempo necessário para consumir 99% da espécie A em um reator 
batelada de volume constante, igual a 1000 dm³, com CA0 = 0,5 mol/dm³. 
 
03. A reação exotérmica 𝐴 → 𝐵 + 𝐶 foi conduzida adiabaticamente e os seguintes dados 
foram registrados: 
 
x 0 0,2 0,4 0,45 0,5 0,6 0,8 0,9 
-rA (mol.dm-3.min-1) 1,00 1,67 5,00 5,00 5,00 5,00 1,25 0,91 
 
A vazão molar de entrada de A era de 300 mol/min. 
a. Quais são os volumes necessários de um PER e de um CSTR para atingir a conversão 
de 40%? 
b. Em que faixa de conversões os volumes do CSTR e do PER seriam idênticos? 
 
04. A decomposição reversível do tetróxido de nitrogênio, N2O4, em fase gasosa, a dióxido 
de nitrogênio, NO2, deve ser realizada à temperatura e pressão constante. A alimentação 
consiste em N2O4 puro a 340 K e 202,6 kPa (2 atm). A constante de equilíbrio baseada nas 
concentrações, Kc, a 340 K é 0,1 mol/dm3, e a velocidade específica de reação direta 𝑘𝑁2𝑂4 é 
0,5 min-1. 
 
 
 2 
 
 
𝑁2𝑂4 ⇄ 2𝑁𝑂2 
 
a. Calcule a conversão de equilíbrio do N2O4 em um reator batelada de volume 
constante. 
b. Calcule a conversão de equilíbrio do N2O4 em um reator de escoamento contínuo. 
c. Assumindo que a reação seja elementar, expresse a velocidade de reação somente 
em função da conversão para um reator batelada. 
d. Determine o volume necessário de um CSTR para atingir 80% da conversão de 
equilíbrio. 
 
05. A reação de hidratação de óxido de etileno leva a formação de etileno glicol, um 
anticongelante na indústria automotiva. Tal reação é representada pela seguinte equação 
química: CH2OCH2 + H2O →HOCH2CH2OH. A reação é conduzida com excesso de água, sendo 
de ordem zero em relação a esse reagente. Conduzindo tal reação em um reator batelada a 
300 K, com concentração inicial de óxido de etileno de 250 mol/m³, obtem-se os seguintes 
dados cinéticos: 
t (min) 12,0 43,0 144,0 768,0 
CA (mol/m³) 200 150 100 50 
 
Deduza a equação da reta para este caso e obtenha a ordem de reação e sua velocidade 
específica através do método diferencial. Confira se os dados estão coerentes usando o 
método integral para a ordem de reação encontrada. Caso a reação seja conduzida em um 
PFR, os parâmetros cinéticos seriam os mesmos? Prove.