3) La reacción elemental irreversible en fase gaseosa: A ---- 3B, se lleva a cabo en un reactor PFR. La velocidad específica de reacción a 50°C es...

Para calcular o volume do reator e a velocidade espacial para alcançar uma conversão de 90%, precisamos utilizar as equações de projeto de reatores. No caso de um reator PFR (Reator de Fluxo Pistão), podemos utilizar a equação da taxa de reação para determinar a conversão em função do volume do reator e da velocidade espacial. A equação da taxa de reação para uma reação irreversível em fase gasosa é dada por: r = k * C^m Onde: r é a taxa de reação k é a constante de velocidade específica C é a concentração do reagente A m é o coeficiente estequiométrico do reagente A na reação No caso da reação A -> 3B, o coeficiente estequiométrico do reagente A é -1 (pois ele é consumido) e o coeficiente estequiométrico do produto B é 3 (pois são formadas 3 moléculas de B para cada molécula de A consumida). Agora, podemos utilizar a equação da taxa de reação para determinar a conversão em função da concentração do reagente A: -X = (C0 - C) / C0 Onde: -X é a conversão C0 é a concentração inicial do reagente A C é a concentração do reagente A em um dado ponto do reator Agora, podemos utilizar a equação da taxa de reação para determinar a concentração do reagente A em função da conversão: C = C0 * (1 - X) Agora, podemos substituir a concentração do reagente A na equação da taxa de reação e integrar a equação diferencial resultante para determinar o volume do reator em função da conversão: V = V0 * (1 - X) Onde: V é o volume do reator V0 é o volume inicial do reator Agora, podemos utilizar a equação da taxa de reação para determinar a velocidade espacial em função da concentração do reagente A: v = -r / C Onde: v é a velocidade espacial Agora, podemos substituir a concentração do reagente A na equação da taxa de reação e determinar a velocidade espacial em função da conversão: v = k * C^m / C v = k * C^(m-1) Agora, podemos substituir a concentração do reagente A em função da conversão e determinar a velocidade espacial em função da conversão: v = k * (C0 * (1 - X))^(m-1) Agora, podemos substituir a constante de velocidade específica (k) e a concentração inicial do reagente A (C0) pelos valores fornecidos no enunciado e calcular o volume do reator e a velocidade espacial para uma conversão de 90%.