Cálculo de Reatores 1° bimestre

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Curso: Engenharia Química
	Disciplina: Cálculo de Reatores
	Turma: EQ9M
	Data: 17/04/2017 
	Nota:
	Rubrica do Coordenador
	Avaliação: Prova primeiro bimestre
	Semestre: 2017/1
	Valor:	
7,0 (sete)
	
	
	Professor(a): 
	
	Aluno:
Leia as instruções abaixo antes de iniciar a prova.
     Leia atentamente as questões antes de respondê-las;
     Todas as questões deverão ser respondidas com CANETA azul ou preta; 
     Prova a lápis não tem direito à revisão; 
     As questões objetivas rasuradas serão consideradas nulas;
    Desligue o celular, não consulte material, colegas ou fontes de qualquer outra natureza. Evite que sua prova seja recolhida pelo professor por atitudes indevidas.
     PROVA SEM CONSULTA E INDIVIDUAL.
Todas as questões devem estar presentes na folha de papel almaço.
Todos os cálculos devem ser deixados na folha de papel almaço.
1a Questão- Modelo ENADE (1,75 ponto) 
A cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas de processos químicos e os fatores que as influenciam. Uma reação A produtos foi conduzida em laboratório em um reator batelada a volume constante na temperatura de 25 °C com concentração inicial de A igual a 1 mol/L. Os gráficos abaixo foram construídos com base em dados experimentais de concentração do reagente A em diferentes tempos de reação.
Os laboratoristas supuseram as seguintes afirmações sobre a cinética da reação:
I. A reação não é elementar e apresenta ordem igual a 3.
II. A velocidade da reação varia com o tempo e não depende da concentração do reagente.
III. O valor da constante cinética é igual a 0,4335 L.mol-1.h-1.
IV. No tempo t = 2,5 h a concentração de A é igual a 0,036 mol.L-1.
V. O tempo de meia vida é 0,094 h.
É correto apenas o que se afirma em (justifique apresentando os cálculos):
a) I, III, IV
b) IV e V
c) II e V
d) IV
e) V
2a Questão (1,75 ponto)
A reação A + B produtos foi iniciada com CA0 = CB0 e os dados experimentais da concentração do reagente A em função do tempo é dado na tabela abaixo. Sabendo que a equação de velocidade é – rA = kCACB, determine:
	
t (h)
	
0
	
1
	
2
	
3
	
4
	
5
	CA (M)
	2
	1,66
	1,42
	1,25
	1,11
	1
a) a constante cinética da reação;
b) o tempo de meia vida;
c) a conversão e a concentração de A no tempo de 7 h.
3a Questão (1,75 ponto) 
A reação A + B R, irreversível, elementar, homogênea e em fase gasosa está ocorrendo isotermicamente em um reator batelada ideal, com volume constante. A temperatura de reação é de 200 °C e a pressão total inicial é de 3 atm. A composição inicial é: 40% molar de A, 40% molar de B e 20% molar de N2. A 100 °C, k = 0,0188 L/(mol.min). A energia de ativação da reação é 85 kJ/mol.
a) Qual é o valor da constante de taxa a 200 °C?
b) Qual é a conversão de A após 30 min?
c) Se a reação fosse conduzida a volume variável, qual seria o tempo necessário para uma conversão de 75%?
4a Questão (1,75 ponto) 
Questão opcional: O reagente A é convertido em produto e a velocidade de reação tem a seguinte dependência para com CA:
	CA (M)
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	-dCA/dt
	3,2
	10,8
	25,6
	50
	86,4
	137,2
Encontre uma equação de taxa de ordem n que se ajuste aos dados de concentração e velocidade acima usando o método diferencial.
Dados:
R = 8,314 J/mol.K = 0,0082 atm.L/mol.K
PV = nRT
Para volume variável:
	
	Ordem zero
	Primeira ordem
	Segunda ordem
	Equação de taxa
	-rA = k
	-rA = kCA
	-rA = kCA2
	Equação de taxa integrada em termos de volume
	
	
	
V = V0 + V0.εA.XA