MAPA SUB

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PROGRAMAÇÃO E CÁLCULO NUMÉRICO – MAPA SUB 2020 
Aluno(a): RA: 
 
 
Projeto NeoChem 
 
A empresa brasileira QMC produz substâncias químicas para diversas outras empresas do 
Brasil, como indústrias alimentícias e têxteis. Ela transforma, através de reações químicas, 
matérias primas básicas em produtos com alto valor agregado. O responsável pela 
avaliação das reações é um Engenheiro Químico, porém, para avaliar o processo produtivo 
e analisar possíveis melhorias, a QMC contratou você para trabalharem juntos. 
 
 
 
Para um novo processo, vocês começaram a analisar dados de uma reação feita em 
laboratório e que será implementada em escala industrial. A empresa quer minimizar custos 
com a implantação e operação de reatores para essa reação, sendo assim, o volume do(s) 
reator(es) deve(m) ser mínimo(s). Os modelos de reatores que a empresa pode utilizar são 
o CSTR e o PRF. 
 
 
Reator Mistura (CSTR) 
 
Reator PFR 
 
 
 
http://www.marco.eng.br/reatores/reatormistura.html
http://www.marco.eng.br/reatores/reatortubular.html
 
 
 
A relação entre unidades de volume e quantidade reagida nessa reação química pode 
ser aproximada por uma equação de segundo grau, a partir dos dados a seguir. 
X V 
0,10 6 
0,50 2 
0,90 10 
Tabela 1 
❖ O valor X é um número adimensional, que corresponde à porcentagem de matéria 
prima que reagiu em relação à quantidade inicial. 
❖ O termo V, que corresponde FA0/- rA, tem unidades de metros cúbicos e 
corresponde à razão entre a vazão de matéria prima entrando no reator (FA0) em 
relação à velocidade da reação (-rA). 
 
Com base no que foi apresentado, seu trabalho é avaliar quantos reatores e qual o volume 
de cada reator necessário para que a QMC opere com volume mínimo de reator com a 
conversão final de 0,90 (90%). Você também deve avaliar quais as causas de erro no 
procedimento descrito na atividade MAPA, indicando como a utilização de softwares e 
algoritmos poderia influenciar no resultado da análise. 
 
Para isso, siga os procedimentos descritos a seguir. Cada um deles deve ser realizado 
passo a passo, com a demonstração de todos os cálculos. 
 
Questão 1: Analise o gráfico de FA0/(-rA), que equivale a medidas de volume pela 
conversão (porcentagem da matéria prima inicial que reagiu). Cada par (X,V) na Tabela 1, 
em um total de 3 pares, é um ponto determinado em laboratório que vai ser utilizado para 
fazer a função de aproximação quadrática. Faça a interpolação quadrática dos dados da 
Tabela 1, apresente a equação encontrada e o esboço do gráfico. 
Dica: Confira sua interpolação em http://bit.ly/2r3Cud9 
 
Questão 2: Calcule o volume de cada reator (um ou mais) através da integração numérica 
usando a Regra 3/8 de Simpson. Utilize o polinômio obtido na Questão 1 para calcular os 
pontos. Com este resultado, responda quantos reatores e qual o volume de cada reator 
necessário para que a QMC opere com volume mínimo de reator com a conversão final de 
0,90 (90%). 
http://www.profcardy.com/calculadoras/aplicativos.php?calc=15
 
 
 
 
Questão 3: Indique os pontos positivos e negativos da utilização dos modelos de reatores 
escolhidos. 
Dica: 
 
Questão 4: Avalie quais as causas de erro no procedimento descrito na atividade MAPA, 
indicando como a utilização de softwares e algoritmos poderia influenciar no resultado da 
análise. 
 
 
Instruções de entrega 
Ao final do seu trabalho, é necessário que você tenha UM ARQUIVO em mãos. Abaixo 
algumas possibilidades de arquivo que você pode entregar: 
• WORD, PPT, PDF ou RAR. 
• Você pode modificar livremente este documento para adicionar suas respostas nele. 
• Se preferir, pode também criar um novo documento em branco, mas indicando o 
número da questão que está sendo respondida. 
• Se você fez à mão, é possível tirar fotos do seu trabalho para enviar, mas não se 
esqueça que somente UM ARQUIVO pode ser anexado no Studeo. Então coloque 
todas as imagens em um .rar ou outro insira no seu relatório. 
Problemas frequentes a evitar: 
• Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de 
envio. 
• Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar 
incompatibilidades. 
• Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele 
está preenchido adequadamente? 
Como enviar o arquivo: 
• Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão M.A.P.A. 
• Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez 
finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique 
no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir. 
Sobre plágio e outras regras: 
• Este é um trabalho INDIVIDUAL. 
• Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados. 
• Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você 
tenha sido o autor. 
Caso enfrente outras dificuldades, notifique nossa equipe através do FALE COM O 
MEDIADOR o quanto antes! 
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