304) Em um CSTR aberto para a atmosfera e com volume útil de 15 L ocorre a

Transcrição

1 301) Um reator de mistura será projetado para conduzir a reação em fase líquida cujas ordens parciais coincidem com os respectivos coeficientes estequiométricos. A alimentação será feita a 9,8 L min -1 com C A0 = 2 mol L -1 e C B0 = 4 mol L -1. Qual deverá ser o volume do CSTR para se produzir 15 mol min -1 de C? Dado: k = 0,056 L mol -1 min -1, K C = 6,6 mol L -1. R: V= 433,1 L 302) Num CSTR de 950 L operando com alimentação a 1 L min -1 e a 300 K foram obtidos 22 % de conversão para a reação em fase líquida. A temperatura foi ajustada para 380 K e a conversão passou a ser 52 %. Sabendo que (T em K), determine o calor de reação. R: J mol ) A reação em fase gasosa foi realizada em um CSTR de 100 L com alimentação de A puro a 50 L min -1, 2 atm e 353 K. Nessas condições a conversão de equilíbrio vale 80 % e a conversão na saída do reator foi de 56 %. Qual deverá ser o volume de um novo CSTR operando a 1 atm, 353 K e alimentação de A puro a 50 L min -1 para atingir a conversão final de 56%? Dado: k d = 1,89 min -1 R: V= 71,39 L 304) Em um CSTR aberto para a atmosfera e com volume útil de 15 L ocorre a reação elementar em fase líquida. Considerando um reator de mistura ideal, calculou-se uma conversão de 55%, para uma alimentação de A puro a 7,7 L min -1. Na prática, analisou-se a concentração de A na saída do reator e foi constatado que a conversão real foi de 66,78 %. a) Calcule a constante de velocidade da reação utilizada no projeto do reator b) Explique com palavras o que pode ter acontecido para o reator fornecer uma conversão maior do que a calculada. Dados: C A0 = 1,75 mol L -1, K C = 3 mol L -1 R: k= 0,809 min -1

2 305) Quando se conduz a reação elementar em um CSTR de 8 L em fase gasosa com alimentação equimolar de A e B, sendo que a vazão total da corrente é de 12,1 L min -1, a P= 1,5 atm e T= 350 K, atinge-se a conversão de 61 %. Trabalhando nas mesmas condições, porém com a temperatura de 400 K, a conversão final é de 57 %. a) Determine a conversão de equilíbrio para cada uma das temperaturas b) Calcule o calor de reação c) Explique a redução da conversão de 61 % para 57 %. Dado: L mol -1 min -1 R: a) X Ae = 0,8 (350 K), X A = (400 K), b) J mol ) A reação ocorre em fase gasosa em um PFR com alimentação equimolar dos reagentes numa vazão total de 55 L min -1. As condições de operação são P= 1,2 atm e T = 500 K. A equação de velocidade desta reação é para se obter uma conversão final de 40 %. R: V= 368,8 L mol L -1 min -1. Calcule o volume do PFR necessário 307) Um reator tubular ideal será utilizado para produzir B numa taxa de 0,5 mol min -1 através da reação em fase gasosa. A alimentação é feita a 80 C e 1 atm numa taxa de 0,65 mol min -1 de A puro. Determine o volume do reator. DADO: k = 0,18 min -1, K C = 4,6 R: V= 117,6 L 308) O líquido A é alimentado a um PFR numa taxa de 7 mol min -1, juntamente com o gás B, o qual entra com uma taxa de 10 mol min -1. A fase líquida atravessa o reator com uma vazão total constante de 35 L min -1 e, ao longo do tubo, o gás B se dissolve no líquido A numa taxa de 1 mol L -1 min -1. Considerando que a reação A + B 2C ocorre somente na fase líquida conforme a taxa mol L -1 min -1, determine o volume que a fase líquida ocupa dentro do reator, sabendo que a conversão final de A é 92 %.

3 R: V= 397 L 309) Uma indústria vende por R$ 4,00 cada mol do produto B, o qual é produzido em um PFR de 40 L através da reação A B. A indústria paga R$ 1,80 por cada mol do reagente A e o custo horário de operação do reator é de R$ 0,60. a) Desenvolva uma equação para o lucro horário b) Qual seria a vazão ótima de alimentação para se atingir o máximo lucro? Dados: C A0 = 1,06 mol L -1, k= 3,25 h -1 R: b) v 0 = 85,34 L h ) A reação A 4B será realizada em fase gasosa em um sistema de reatores em série CSTR + PFR. O CSTR tem capacidade para processar 10 L de mistura e recebe A puro a 1 atm e 200 C numa vazão de 67 L min -1. O efluente do CSTR irá alimentar um PFR isotérmico nas mesmas condições de pressão e temperatura do CSTR. Determine o volume do PFR para se atingir uma conversão final de 89 %. Dado: k = 0,5 min -1. R: V= 816,3 L 311) Dois PFRs de 10 L cada são arranjados em paralelo para produzir 5 mol min -1 de B a partir de uma alimentação de 10 mol min -1 de A que se divide da seguinte forma na entrada do sistema: 3 mol min -1 no primeiro PFR e 7 mol min -1 no segundo PFR. A constante de velocidade da reação A B vale 0,35 min -1. a) Determine a concentração de A na alimentação do processo b) É possível aumentar a produção de B mantendo o mesmo arranjo em paralelo? Demonstre. R: a) C A0 = 1,059 mol L -1 b) F A01 = F A02 = 5 mol min ) Tubos de 1 L serão arranjados em paralelo para processar a reação A B em fase líquida. A alimentação será feita na taxa de 8 L min -1 com C A0 = 2,8 mol L -1 a fim de se obter, pelo menos, 80% de conversão na saída do sistema. Sabendo-se que k= 0,087 L mol -1 min -1, determine o número de tubos e a conversão final do processo.

4 R: N t = 132 tubos, X A = 0,8 313) Um CSTR de 200 L recebe 70 L min -1 de A puro na temperatura de 410 K e pressão de 1,5 atm para processar a reação A 2B + 2C, cuja constante de velocidade vale 15 L mol -1 min -1. O efluente do CSTR é alimentado a um PFR de 60 L nas mesmas condições de temperatura e pressão. Qual será a conversão na saída do PFR? R: X A = 0, ) Uma corrente gasosa contendo 20 mol min -1 de A se divide em duas correntes de 10 mol min -1, as quais alimentam um sistema CSTR+PFR em paralelo. Sabe-se que ambos os reatores possuem volume útil de 50 L cada, a constante de velocidade da reação A B + 2C é 0,87 L mol -1 min -1 e a densidade de A é 0,02 mol L -1. Determine a vazão molar de C na saída do sistema. R: C C = 6,84x10-5 mol L ) Um CSTR de 70 L opera a reação elementar A + B C em fase gasosa com alimentação equimolar dos reagentes com uma vazão total de 81 L min -1 a 470 K e 2,4 atm. Nestas condições, a conversão é de 52 %. Se um PFR de 20 L for incluído no processo para operar em paralelo com o CSTR, qual será a nova conversão final? Considerar que a vazão de alimentação se divide proporcionalmente aos volumes dos reatores. R: X A = 0,64 316) Dado o mecanismo: I) II) III) IV) Deduza a equação de velocidade de consumo de A. R:

5 317) Um dado processo reacional gera três radicais livres em seu mecanismo. Este processo é realizado em fase líquida num CSTR de 17 L com alimentação de A numa taxa de 10 L min -1 com C A0 = 5,2 mol L -1. Determine a conversão de A na saída do reator. O mecanismo proposto para este processo é: I) II) III) IV) Dados: k 1 = 0,02 L mol -1 min -1, k 2 = 4,5 min -1, k 3 = k 4 = 1,8 L mol -1 min -1 R: X A = 0,17 318) Em altas temperaturas reagente A é decomposto através de um mecanismo de radicais livres para formar os produtos B e C. Experimentalmente observou-se que a reação é de ordem 1 em relação a A. independente das concentrações de B e C. Proponha um mecanismo baseado em etapas elementares envolvendo a presença de um radical livre que confirme a ordem observada. R:,, 319) A reação 2A B + C foi estudada em um reator batelada e observou-se que: - para altas concentrações de A a reação é de ordem 2 em relação a A - para baixas concentrações de A a reação não segue uma lei de potência Proponha um mecanismo que explique estas observações. R:,, 320) A reação A 2B + C foi estudada em fase líquida num reator batelada com alimentação de A igual a 2,5 mol L -1 e C B0 = 0,3 mol L -1. A tabela a seguir mostra o resultado do experimento. t (min)

6 C B (mol L -1 ) 0,30 1,06 1,61 2,32 2,79 3,54 4,31 Determine a equação de velocidade da reação. R: mol L -1 min ) A reação em fase líquida A Produtos foi estudada em laboratório. Observou-se que a reação possui uma cinética de primeira ordem para altas concentrações de A. Considere os dados a seguir e verifique: a) se a primeira ordem representa bem todos os dados b) Existe alguma outra ordem que fornece melhor ajuste? c) Até qual instante da tabela pode se considerar cinética de primeira ordem? t (min) C A (mol L -1 ) 8,3 7,9 6,8 5,4 4,3 3,8 3,2 R: b) c) t= 60 min 322) A reação A 3B + C foi estudada em fase gasosa num reator batelada com alimentação de A puro a 305 K. A tabela a seguir mostra o resultado do experimento. t (min) P Total (atm) 1,00 1,43 1,80 2,39 2,82 3,53 3,97 Determine a equação de velocidade da reação. R: mol L -1 min ) Os dados a seguir foram coletados da reação em fase líquida A Produtos t (min)

7 X A 0 0,010 0,019 0,037 0,054 0,097 0,193 a) Determine a equação de velocidade da reação pelo método diferencial b) Confirme os valores dos parâmetros encontrados no item (a) através do método integral. R: mol L -1 min ) A reação A 2B foi estudada em fase líquida num CSTR de 3 L com alimentação contendo C A0 = 2,7 mol L -1 e C B0 = 0,2 mol L -1. O estudo foi realizado com diferentes vazões volumétricas como mostrado na tabela. v 0 (L min -1 ) X A 0,84 0,72 0,62 0,54 0,49 0,44 0,40 Determine a equação de velocidade da reação. R: mol L -1 min ) Um PFR de 66 L será utilizado para processar, em fase líquida, as reações em série: I) II) Considere que a alimentação será feita a 25 L min -1 e com C A0 = 0,88 mol L -1. Determine as concentrações de A, B e C na saída do reator. Dados: k 1 = 0,18 L mol min -1 e k 2 = 1,52 min -1 R: C A = 0,547 mol L -1, C B = 0,0714 mol L -1, C C = 0,261 mol L ) Deve-se projetar um PFR capaz de atingir a máxima produção de D no sistema de reações múltiplas a seguir: I) mol L -1 min -1 II) mol L -1 min -1

8 Para uma alimentação de A puro a 70 L min -1 a 554 K e 2 atm, qual deverá ser o volume do PFR para se atingir a máxima produção de D? R: V= 483 L 327) A 327 K e em fase líquida, o reagente A produz o composto B segundo a equação mol L -1 min -1 e, numa reação paralela, gera o produto C segundo a equação mol L -1 min -1. Determine a seletividade global de B em relação a C num CSTR de 48 L alimentado com A puro na concentração de 8 mol L -1 numa vazão de 5,6 L min -1. Dados: I) 2A B, II) A C R: 328) Um PFR de 20 L processa as reações múltiplas em fase líquida: mol L -1 min -1 mol L -1 min -1 Duas condições foram estudadas: I) v 0 = 1 L min -1, C A0 = 4,4 mol L -1, obtendo-se X A = 0,883 II) v 0 = 2 L min -1, C A0 = 4,4 mol L -1, obtendo-se X A = 0,685 Determine os valores de k 1 e k 2. R: k 1 = 0,09 min -1, k 2 = 0,01 L mol -1 min ) Determine o volume de um PFR para processar reações múltiplas em fase líquida e obter X A = 0,94, e. Dados: mol L -1 min -1 mol L -1 min -1 mol L -1 min -1 v 0 = 0,56 L min -1, C A0 = 2,4 mol L -1. R: V= 625 ml

9 330) Um reator batelada adiabático é alimentado com 2 mol de A e 2 mol de inerte a 380 K. A reação de primeira ordem A B ocorre em fase líquida neste reator. Determine a temperatura da mistura no reator quando a conversão atingir 50%. Dados: C PA = 5 cal mol -1 K -1, C PB = 5 cal mol -1 K -1, C PI = 15 cal mol -1 K -1, cal mol -1. R: T= 655 K 331) A reação 2A B é de segunda ordem e ocorre em fase líquida num reator batelada adiabático. Considerando uma alimentação a 580 K com C A0 = 1,2 mol L -1, determine a conversão da reação quando a temperatura da mistura atingir 400 K. Dados: C PA = 1,5 cal mol -1 K -1, C PB = 3 cal mol -1 K -1, cal mol -1. R: X A = 0, ) Um reator batelada adiabático de 45 L é utilizado para produzir o composto B gerado através da reação em fase líquida A B. No início da reação tem-se 10 mol L -1 do reagente A a 300 K no reator. A máxima temperatura permitida na operação deste reator é de 316 K. a) Qual será a máxima conversão a ser obtida no processo? b) Quanto tempo será necessário para se atingir a conversão calculada no item (a)? Dados: C PA = 0,5 cal mol -1 K -1, C PB = 0,5 cal mol -1 K -1, cal mol -1, R: a) X A = 0,004 b) t= 5 min min -1 (T em K). 333) Um tanque adiabático de 66 L contém inicialmente os reagentes A e B em quantidades equimolares a 600 K e 4 atm. A reação em fase gasosa A + B C ocorre neste reator por 55 min. a) Qual será a temperatura e a concentração de C ao fim do processo? b) Qual será a pressão final da mistura?

10 Dados: C PA = 4 cal mol -1 K -1, C PB = 4 cal mol -1 K -1, C PC = 8 cal mol -1 K -1, cal mol -1, L mol -1 min -1 (T em K). R: a) T= 428 K b) P= 2,65 atm, C C = 0,035 mol L ) Um PFR encamisado recebe a alimentação de 7,1 L min -1 de uma corrente contendo 2,8 mol L -1 do reagente A a 298 K. A reação A B ocorre em fase líquida ao longo do tubo, o qual tem capacidade para 32 L de mistura reacional. Determine a conversão na saída do reator. Dados: C PA = 4,5 cal mol -1 K -1, C PB = 4,5 cal mol -1 K -1, cal mol -1, R: X A = 0,082 min -1 (T em K), Ua v = 8000 J h -1 m -3 K -1, T a = 298 K. 335) Dez litros por minuto de uma corrente contendo 4,7 mol L -1 do reagente A a 288 K serão alimentados em um PFR, o qual processará a reação A B. Determine o volume mínimo do reator necessário para se atingir uma conversão final de 100 %. Dados: C PA = 7,2 cal mol -1 K -1, C PB = 7,2 cal mol -1 K -1, cal mol -1, R: V= 206 L min -1 (T em K), Ua v = 7700 J h -1 m -3 K -1, T a = 300 K. 336) Um reator batelada de 100 L equipado com uma serpentina de resfriamento processa a reação A + B C em fase líquida com alimentação a 305 K contendo 1,26 mol L -1 de A e 2,71 mol L -1 de B. Determine a temperatura da serpentina para que a temperatura da reação seja 350 K quando a conversão atingir 79 %. Dados: C PA = 9,3 cal mol -1 K -1, C PB = 9,3 cal mol -1 K -1, C PC = 18,6 cal mol -1 K -1 UA S = 10 J h -1 K -1. R: T a = 312 K cal mol -1, L mol -1 min -1 (T em K), 337) A reação em fase líquida A B ocorre num reator batelada encamisado de 120 L durante 300 min, com alimentação de 5,4 mol L -1 de A a 298 K.

11 a) Determine a conversão final da reação b) Determine a temperatura final da reação Dados: C PA = 10,5 cal mol -1 K -1, C PB = 10,5 cal mol -1 K -1, cal mol -1, min -1 (T em K), UA S = J h -1 K -1, T a = 500 K. R: a) X A = 0,17 b) T= 472 K 338) Uma mistura líquida é processada em um CSTR encamisado de 185 L e sabe-se que: - O reator foi alimentado com 7,8 L min -1 de A (C A0 = 0,12 mol L -1 ) a 300 K - A reação A B ocorre no CSTR - A temperatura da mistura no reator não pode ultrapassar 340 K - O reator deve operar em condições que maximizem a conversão a) Determine a temperatura do fluido da camisa para efetuar a operação b) O que pode ser feito para aumentar a conversão? Dados: C PA = 20 cal mol -1 K -1, C PB = 20 cal mol -1 K -1, cal mol -1, R: T a = 274,36 K min -1 (T em K), UA S = 9900 J h -1 K ) Um ensaio com traçador é realizado num reator tubular e os seguintes resultados são obtidos: t (min) C (g L - 1 ) 0 0,05 0,12 0,26 0,18 0,09 0 Determine a fração de traçador que possui tempos de residência entre 45 e 75 min. R: 340) Um tanque de mistura foi utilizado para realizar um experimento com traçador com alimentação a 2,5 L min -1. Os resultados são mostrados a seguir:

12 t (min) C (g L - 1 ) 0 0,15 0,32 0,56 0,37 0,01 0 Estime o volume do tanque de mistura utilizado. R: V= 286 L 341) Um CSTR foi projetado para operar a reação A B em fase líquida com alimentação de A puro a 17 L min -1 com concentração C A0 = 0,98 mol L -1. Sabese que a reação é de primeira ordem. Um erro no dimensionamento da hélice do sistema de agitação fez com que apenas 1 terço da mistura reacional (no meio do reator) fosse bem misturado. Os outros dois terços (1/3 na parte superior e 1/3 na parte inferior) não foram afetados pelo sistema de agitação. A conversão de projeto do CSTR era 55 %, porém, na prática foram atingidos 68,5 %. a) Qual foi o volume projetado para este CSTR? b) O Fornecedor reconheceu o erro e trocou a hélice, permitindo a agitação adequada do CSTR. O que pode ser alterado no processo para que a conversão continue sendo de 68,5 %? R: a) V= 27,34 L b) v 0 = 9,55 L min ) Um PFR foi projetado para produzir 60 mol min -1 de B partindo-se de uma alimentação de A com vazão de 5 L min -1 e C A0 = 12,9 mol L -1. A reação A B possui k= 0,088 L mol min -1 e ocorre em fase líquida no PFR. Na prática observou-se uma produção de 52 mol min -1 de B e constatou-se uma zona de mistura intensa em uma região intermediária do reator. Estime o volume desta zona de turbulência. R: V= 45 L 343) O esquema a seguir mostra um CSTR de 70 L que processa a reação autocatalítica A B + C, cuja equação de velocidade é mol L -1 min -1. O efluente do CSTR passa por um separador que recupera 80% do produto B que sai do reator e encaminha de volta para o CSTR.

13 O CSTR recebe uma alimentação de 5 L min -1 de A numa concentração C A0 = 4,4 mol L -1. Determine a vazão molar de C na saída do separador (F C ). R: F C = 20,2 mol min ) Um reator catalítico do tipo CSTR de cesto rotativo de 80 L iniciou sua operação com 1 kg de catalisador, F A0 = 0,4 mol min -1 e C A0 = 0,55 mol L -1, fornecendo 97 % de conversão para a reação em fase líquida A B, cuja velocidade é dada por mol L -1 min -1. Após 30 dias de operação notou-se que a conversão foi reduzida para 92%, fato que foi atribuído à perda de parte do catalisador através de sua saída do cesto rotativo. Estime a taxa média de perda de catalisador neste processo. R: (-r cat )= 21,5 g dia ) Um CSTR de 78 L opera a reação A 2B em fase líquida com alimentação a 310 K, 8,8 L min -1 e C A0 = 1,7 mol L -1. O reator é equipado com uma serpentina cujo fluido é mantido a 298 K. Sendo dados: C PA = 25 cal mol -1 K -1, C PB = 50 cal mol -1 K -1, cal mol -1, min -1 (T em K), UA S = J h -1 K -1, determine: a) A conversão na saída do CSTR b) A temperatura da mistura reacional após 3 min de operação supondo que a temperatura da serpentina varie conforme a função T a = t (com t em min e T a em K). R: a) X A = 0,095 b) T= 367 K

14 346) Um dado catalisador apresenta uma desativação relativamente rápida e é utilizado para acelerar a reação A B em batelada e em fase líquida. Como a reação é lenta, a desativação do catalisador é perceptível, alterando a energia de ativação da reação segundo a equação E = t (com t em h e E em cal mol -1 ). Sabendo-se que h -1 (T em K), determine: a) o tempo necessário para se atingir 58% de conversão a 400 K. b) o tempo necessário para se atingir 58 % de conversão a 400 K caso não houvesse a desativação do catalisador (E= cal mol -1 )? R: a) t= 284 h b) t= 1,88 min 347) A cinética da reação A + 2B 3C é dada por mol L -1 min -1. A reação é conduzida em batelada, fase líquida, com alimentação de 0,8 mol L -1 de A e 2,8 mol L -1 de B. Determine a conversão de A após 27 min de reação. Dado: k= 0,018 min -1. R: X A = 0,79 348) A reação autocatalítica A + B C é realizada em fase líquida num reator batelada com a seguinte alimentação: C A0 = C B0 = 1,1 mol L -1 e C C0 = 0,1 mol L -1. Determine o tempo necessário para se obter C C = 0,82 mol L -1. Dado: mol L -1 min -1. R: t= 7,6 min 349) Um reator batelada processa a reação em fase líquida A + B C, tendo como alimentação: C A0 = 1 mol L -1 e C B0 = 2 mol L -1. As ordens desta reação variam em função da conversão, como segue: mol L -1 min -1. Determine a conversão de A após 50 min de reação. R: X A = 0, ) Os reagentes A e B, ao serem processados num reator batelada formam o produto C através de uma reação em fase líquida. Quando o reator é alimentado com 2 mol L -1 de A e 4 mol L -1 de B, são atingidos 90% de

15 conversão de A em 44 min. Sabendo-se que as ordens parciais coincidem com os respectivos coeficientes estequiométricos dos reagentes, determine o valor de cada coeficiente. Dado: k= 0,07 L 2 mol -2 min -1. R: a= 1, b= 2 351) A reação reversível ocorre em fase líquida num reator batelada com alimentação C A0 = 10 mol L -1. A conversão de equilíbrio é 0,72 e o produto B tem solubilidade de 6 mol L -1 na mistura reacional. a) Qual é o tempo necessário para que a reação atinja 90 % de conversão b) Explique com palavras porque este sistema permite que a conversão final seja superior à conversão de equilíbrio da reação. Dado: k = 0,86 min -1 R: t= 3,35 min 352) Deseja-se produzir 40 kg por dia do composto B através da reação em fase gasosa A 2B em um processo em batelada. A empresa em questão conta com um reator de paredes rígidas de 600 L, o qual requer um tempo de manutenção de 15 min entre as bateladas. Determine o número de horas diárias que a empresa deverá trabalhar para atingir a produção desejada. Dados: Densidade média da mistura: 4 g L -1, Massa molar de A: 232 g mol -1, C A0 = 0,23 mol L -1, k= 0,91 L mol -1 min -1, X A = 0,92. R: t= 23 h dia ) Uma empresa dispõe de um reator batelada de paredes rígidas de 3 m 3 que pode operar no máximo até 2,5 atm de pressão. O reator é alimentado com o reagente A a 1 atm e 393 K, a reação A 3B ocorre isotermicamente e o tempo de manutenção entre as bateladas é de 35 min. Sabendo-se que a empresa trabalha 20 h por dia, qual será a máxima produção diária de B permitida neste processo? Dados: Massa molar de A: 115 g mol -1, k= 0,91 L mol -1 min -1. R: kg dia -1

16 354) Um sistema gás-líquido é estudado em um reator batelada, sendo que o reagente B é alimentado no estado líquido e o reagente A é um gás disperso no líquido na forma de bolhas através de um sistema de agitação. No início, há 5 mols de A a 355 K e 1 atm, dispersos na forma de bolhas de 0,5 cm de raio. O reagente B está em grande excesso e a reação A + B 2C ocorre na superfície das bolhas, com a seguinte cinética: mol cm -2 min - 1. Determine o tempo necessário para o raio médio das bolhas atingir 0,2 cm, sabendo-se que o produto C formado fica dissolvido na fase líquida. R: t= 102 min 355) Um reator batelada de 440 L será utilizado para conduzir a reação em fase líquida A B + C com alimentação de A na concentração C A0 = 9 mol L -1. Deseja-se produzir 550 kmols por dia do produto C convertendo 76 % do reagente A em cada batelada. Sabe-se que o reator irá operar durante 18 h seguidas por dia, a constante de velocidade da reação vale 0,28 L mol -1 min -1, e a densidade média da mistura é de 7,9 mol L -1. a) Determine o tempo de manutenção entre as bateladas b) Supondo que seja necessário o dobro do tempo calculado no item (a) para a manutenção do reator, o que pode ser modificado no processo a fim de manter a mesma produção? R: a) t= 3,91 min 356) Um reator batelada de paredes rígidas é alimentado com o reagente A a 342 K e 1 atm. Numa primeira etapa, a reação A 3B se processa durante 4 min na temperatura T 1. Ao fim da primeira etapa, o gás é resfriado rapidamente até a temperatura T 2 = 0,9T 1 e a reação ocorre por mais 12 min, atingindo uma conversão final de 96%. Sabendo-se que o fator de frequência desta reação vale 1x10 14 L mol -1 min -1, determine as temperaturas T 1 e T 2. Dado: E= cal mol -1 R: T 1 = 249 K, T 2 = 224 K 357) O sistema mostrado na figura a seguir representa um reator batelada de parede móvel cujo volume varia em função da pressão conforme a expressão: (V em L e P em atm). No inicio do processo, o componente A se encontra puro no reator, a pressão é de 10 atm, resultando em V 0 = 7 L. A reação A 2B + 2C ocorre isotermicamente a 510 K durante 60 min, com k=

17 1,57 L mol -1 min -1. Nas condições em estudo, o gás não pode ser considerado ideal, possuindo um fator de compressibilidade que varia com a pressão conforme a expressão:. Determine a conversão final da reação. R: X A = 0,92 358) Um tanque de 10 L contém inicialmente 5,3 mol L -1 do reagente A. O líquido é aquecido e a reação se inicia juntamente com uma alimentação contínua de B a 1,4 mol min -1. Nas condições de operação tem-se K c = 3,5 e k d = 0,83 min -1. As densidades molares de A e de B valem 5,3 mol L -1. a) Determine a concentração de B após 5 min de operação b) Em quanto tempo a mistura atingirá o equilíbrio químico? R: a) C B = 2,025 mol L -1 b) t= 30 min 359) Um reator de paredes rígidas de 200 L continha inicialmente gás A na pressão de 1 atm. Este reator foi alimentado com gás A na taxa de 5 mol min -1 durante 20 min. Ao fim do processo notou-se a presença de 15 L de mistura líquida no reator contendo B na concentração de 4,9 mol L -1. Supondo que a reação A B ocorre somente na fase líquida e que o processo ocorreu isotermicamente a 405 K, determine a pressão de condensação da mistura. Dado: k = 0,79 min -1 R: P= 4,35 atm 360) Um reator semibatelada de paredes rígidas de 170 L contém inicialmente o gás A numa pressão de 1 atm e 350 K. Durante o primeiro minuto do

18 processo, o reator recebe alimentação de A numa taxa constante; no segundo minuto a válvula de alimentação é fechada e a reação continua em modo batelada. Este processo intermitente continua de modo que, em todos os minutos ímpares há alimentação e em todos os minutos pares não há alimentação. Calcule concentração de B após 8 min de processo, considerando que a reação A 2B é de segunda ordem. Dados: k= 5,85 L mol -1 min -1, F A0 = 1 mol min -1. R: C B = 0,072 mol L ) O gás A se encontra num tanque de paredes rígidas de 150 L numa pressão inicial de 4 atm e temperatura de 380 K. O gás B passa a ser alimentado numa vazão de 0,3 mol min -1, de forma que a reação A + B C ocorra dentro do tanque. O produto C formado durante a reação é condensado imediatamente. a) Determine a conversão de A após 40 min de reação b) Em quanto tempo o reagente A será totalmente consumido? c) Qual será a pressão no reator após 60 min de reação? Dado: mol L -1 min -1. Supor que o líquido C ocupa um volume desprezível dentro do reator. R: a) X A = 0,338 b) t= 245 min c) P= 3,32 atm 362) A reação 3A B ocorre em fase gasosa no reator ilustrado na figura, onde há a drenagem de um líquido inerte. Inicialmente há, no reator, 60 L do gás A a 66 C e 3,5 atm e 40 L do líquido inerte. A reação é iniciada no instante em que o líquido começa a escoar para fora do reator na taxa de 1 L min -1. Considerar processo isotérmico.

19 a) Determine a conversão de A após 10 min b) Determine a pressão do gás dentro do reator após 35 min Dado mol L -1 min -1. R: a) X A = 0,43 b) P= 1,18 atm 363) A reação A 2B é de ordem 0,5 e ocorre em fase líquida num CSTR de 55 L. A alimentação é feita a uma vazão de 0,3 L s -1 e contém A na concentração de 2,2 mol L -1. Qual é a conversão na saída do reator? Dado: k= 0,014 mol 0,5 L -0,5 s -1. R: X A = 0, ) A reação em fase líquida A B + C ocorre em um CSTR de 5000 L. A lei de velocidade desta reação é. Calcule a vazão volumétrica de alimentação que forneça uma produção de 0,02 mol s -1 de C. Dados: k= 0,008 L mol -1 s -1, C A0 = 0,3 mol L -1, C B0 = 0,01 mol L -1. R: v 0 = 0,067 L s ) A reação homogênea em fase líquida ocorrerá em um CSTR ideal e obedece a equação de taxa:. A alimentação do reator contém A e B na concentração C A0 = C B0 = 2,5 mol L -1, sendo F A0 = 25 mol s -1. Qual deverá ser o volume do CSTR para se obter conversão de 90%? Dados: k= 0,15 L mol s -1, K B = 1,05 L mol -1, K C = 2000 mol L -1.

20 R: V= 6019 L 366) A reação reversível em fase líquida será realizada em um CSTR com vazão volumétrica total de 0,87 L s -1 e concentrações iniciais de A e B iguais a 4 e 6 mol L -1, respectivamente. Considerando que a reação é elementar tanto no sentido direto quanto inverso, com k d = 0,3 L mol -1 h -1 e K C = 12 L mol -1, qual será o volume do CSTR necessário para se atingir 95% de conversão? R: V= 89,35 L 367) O reagente gasoso A é alimentado puro, na taxa de 37 L h -1 e concentração de 0,2 mol L -1, em um CSTR de 1,3 L. A reação 2A B ocorre isotermicamente no reator. A concentração de A na saída do CSTR é 0,13 mol L -1. a) Calcule a conversão de A na saída do reator b) Qual será a vazão volumétrica na saída do CSTR? c) Calcule a velocidade de reação dentro do tanque. R: a) X A = 0,519 b) v= 27,41 L h -1 c) (-r A ) = 2,95 mol L -1 h ) A reação reversível ocorre em fase gasosa num CSTR cujo volume é 8000 L. A alimentação do reator consiste em 7000 L h -1 de uma mistura equimolar de A com gás inerte a 4 atm e 67 C. O reator opera a 320 C e 4 atm. Qual é a conversão de A na corrente que deixa o reator? Dados: k= 3x10-5 h -1 (a 100 C), E= 89 kj mol -1. R: X A = 0,74 369) A isomerização é de primeira ordem nos dois sentidos. Um CSTR de 990 L é alimentado com 13,5 mol min -1 de A, sendo C A0 = 0,027 mol L -1. a) Determine a concentração de A no equilíbrio químico b) Se a concentração de A na saída do CSTR vale 0,015 mol L -1, qual é o valor da constante de velocidade k?

21 Dado: K C = 2. R: a) C Ae = 9x10-3 mol L -1 b) k= 0,673 min ) O reagente A é alimentado a uma taxa constante de 4,5 L s -1 com C A0 = 1,9 mol L -1 a um CSTR de 6500 L até preencher totalmente seu volume. Depois de cheio, a válvula de saída é aberta. O processo continua mantendo-se ambas as correntes, de entrada e saída, a 4,5 L s -1. A reação A P ocorre conforme a taxa, sendo que k= 7x10-4 s -1. Determine a concentração de A dentro do reator: a) 16 min após o início do enchimento do tanque b) 42 min após o início do enchimento do tanque R: a) C A = 1,383 mol L -1 b) C A = 0,952 mol L ) Uma solução aquosa de acetato de metila (A) é alimentada a um CSTR numa taxa de 0,4 L s -1 com C A0 = 0,25 mol L -1. O tanque contém inicialmente 1900 L de água pura. Ao se iniciar o processo, a vazão de saída é mantida a 0,4 L s -1 de forma que o volume do líquido no tanque se permaneça constante em 1900 L. A hidrólise do acetato de metila ocorre neste sistema através de uma constante de pseudo-primeira ordem igual a 1,1x10-4 s -1. Determine: a) a concentração de acetato no tanque após 28 min de operação b) a concentração de acetato no tanque quando o processo atinge o estado estacionário. R: a) C A = 1,47x10-3 mol L -1 b) C A = 0,1642 mol L ) A reação HCN + CH 3 CHO CH 3 CH(OH)CN ocorre em solução aquosa e pode ser representada por A + B C. A lei de velocidade para esta reação é dada por, sendo que k= 0,21 L mol -1 min -1. Qual deverá ser o volume de um CSTR para se obter 75% de conversão de HCN para uma alimentação a 2,3 L min -1, contendo 0,06 mol L -1 de cada reagente? R: V= 2190 L 373) Uma solução aquosa contendo 0,25 mol L -1 de acetato de etila (A) será alimentada a 0,4 L s -1 a um CSTR. Uma segunda solução aquosa contendo 0,48 mol L -1 de NaOH (B) será alimentada ao CSTR na taxa de 1,2 L s -1. Nas

22 condições deste processo, a saponificação A + B C + D ocorrerá no reator com k= 0,0574 L mol -1 s -1. Qual deverá ser o volume do CSTR para se atingir a conversão de 79 % do reagente limitante? R: V= 338 L 374) A reação A B ocorre em fase liquida em um CSTR de 67 L em presença de um solvente. Em 15 min de operação a concentração de A no tanque variou de 2 para 1 mol L -1. Ao atingir a concentração C A = 1 mol L -1, o CSTR passou a operar em regime permanente. Sabe-se que as vazões de entrada e saída valem 0,77 L min -1 e a constante de velocidade é k= 0,88 min -1. a) Qual é a vazão molar de A na alimentação? b) Qual é a conversão final quando o reator opera em regime permanente? R: a) F A0 = 59,73 mol min -1, b) X A = 0, ) A isomerização de um hidrocarboneto em presença de hidrogênio e um catalisador sólido pode ser representada da seguinte forma: a) Qual deverá ser a massa de catalisador presente num CSTR para atingir 95% da conversão máxima possível, partindo de uma alimentação contendo 50 mol% de A e 50 mol% de H 2 a 400 C, 20 atm e 220 L h -1? b) Existem formas de evitar que o catalisador sólido em forma de partículas saia do reator junto com o efluente? Comente. Dados: k= 0,58 mol atm -1 g cat -1 h -1 ; K P = 2,78; K H2 = 4,7 atm -1 ; K A = 1,22 atm -1 ; K B = 6,34 atm -1. R: a) W= 9,59 g 376) A reação em fase líquida A B + C ocorre em um CSTR de 130 gal, sendo B o produto de interesse. O reagente A é alimentado a 2,5 gal min -1 com C A0 = 1 lbmol gal -1. Dado: k = 0,035 lbmol gal -1 min -1. a) Qual será a concentração de A no efluente do reator? b) Se esta reação fosse conduzida em fase gasosa, mantendo-se os dados do enunciado, a concentração de A na saída do CSTR seria diferente? Explique.

23 R: a) C A = 0,5165 lbmol gal -1 b) C A = 0,625 lbmol gal ) A cinética da reação SO 2 + 2H 2 S 3S + 2H 2 O será estudada em um CSTR de 200 L. Sulfeto de hidrogênio (H 2 S) é alimentado ao reator numa taxa de 900 mol h -1, sendo que 105 mol h -1 de H 2 S deixam o CSTR. A alimentação do reator consiste em uma mistura contendo SO 2, H 2 S e N 2, na proporção 2:4:12. O reator opera a 1,5 atm e 280 C. a) Determine a taxa de consumo de H 2 S b) Qual será a concentração de S no efluente do reator? R: a) (-r H2S )= 3,96 mol L -1 h -1 b) C S = 7x10-3 mol L ) A decomposição do peroxidicarbonato de dietila (DEPDC) foi estudada em um CSTR a 70 C. A alimentação contou com 0,3 mmol L -1 de DEPDC e dois tempos espaciais distintos foram estudados: - resultando em X A = 0,21 - resultando em X A = 0,44 Considerando válida a lei de potência, determine: a) A ordem da reação e a constante de velocidade a 70 C b) A constante de velocidade a 90 C considerando E= 132 kj mol -1 R: a) n= 1,043, k= 0,0283 L mol min -1 b) k= 0,363 L mol min ) Um CSTR será projetado para conduzir a decomposição de A através da reação A B + C, com alimentação de A a 1 L s -1, 400 C e 150 kpa, sendo que k= 5,36x10-4 kpa -1 s -1. São dados: Custo de 1 mol do reagente A: R$ 0,09 Preço de venda de 1 mol do produto C: R$ 15,58 Custo de operação por hora por litro útil de reator: R$ 0,005 a) Escreva a equação do lucro horário deste processo b) Determine o volume ótimo do CSTR e a respectiva conversão que maximizem o lucro do processo.

24 R: b) V= 8,64 L, X A = 0,25 380) A reação autocatalítica em fase líquida A +B 2B + C será realizada em um CSTR de 50 L e possui k= 0,0155 L mol -1 s -1. A alimentação consiste numa corrente contendo 2,57 mol L -1 de A e 0,03 mol L -1 de B. São dados os valores: Reagente A: R$ 1,25 por mol Reagente B: R$ 0,12 por mol Produto C: R$ 1,85 por mol Considerando que todo o produto C é vendido e o composto B pode ser reaproveitado no processo e também vendido, determine a vazão volumétrica de alimentação que forneça o máximo lucro. R: v 0 = 0,607 L s ) A reação A + B C é realizada em fase gasosa num CSTR de 102 L a 400 K. A velocidade desta reação é dada por: mol g cat -1 min -1. A alimentação do reator é feita a 7,48 L min -1 com C A0 = C B0 = 0,03 mol L -1 e a velocidade específica da reação segue a equação L 2 mol -1 g cat -1 min -1. Determine a massa de catalisador a ser utilizada no processo para que se tenha o maior lucro horário. DADOS: - Custo do reagente A: R$ 0,50 por mol - Custo do reagente B: R$ 0,50 por mol - Preço do produto C: R$ 18,52 por mol - Custo do catalisador: R$ 4,12 por g - Perda de catalisador no processo: 10% ao dia R: W= 2258 g 382) O CSTR mostrado na figura opera com duas fases. A fase gasosa processa a reação A B e a fase líquida processa a reação B C. Sabe-se que A é insolúvel na fase líquida e parte do reagente B é transferido da fase

25 gasosa para a fase líquida conforme a equação: min -1. mol O Reator é alimentado com A na taxa de 45 L min -1 a 452 K e 10 atm. A concentração de B na fase líquida é mol L -1. O CSTR comporta 100 L de mistura, sendo 50 L para cada fase e o processo ocorre em regime permanente. Determine as composições molares das duas correntes de saída (líquida e gasosa) do CSTR. A vazão de saída da fase líquida é de 0,1 L min -1. Dados: Reação 1: A B k= 0,25 L mol -1 min -1 Reação 2: B C k= 1,87x10-3 min -1 R: Gás: 30% A e 70% B; Líquido: 52% B e 48% C 383) Em um CSTR, o gás A é alimentado na parte inferior a 25 L min -1, 323 K e 1 atm e é removido numa saída superior do reator. O líquido B é alimentado no topo do reator a 25 L min -1, C B0 = 0,28 mol L -1 e 323 K e é removido numa saída inferior juntamente com o produto C. A reação A + B C é estudada neste sistema com diferentes níveis de agitação: Agitação 1: 200 rpm - Raio médio das bolhas: 0,5 cm e X A = 0,55 Agitação 2: 350 rpm Raio médio das bolhas: 0,05 cm e X A = 0,69 a) Determine a relação entre as velocidades de reação nos níveis 1 e 2. b) Determine a relação entre o número de bolhas nos níveis 1 e 2. R: a) ; b)

26 384) A reação A B + C ocorre em fase líquida num CSTR de 600 L. A alimentação é feita com A puro (C A0 = 5,55 mol L -1 ) a 30 L min -1. A velocidade de consumo de A dentro do reator é 80 mol min -1. Na saída do reator são observadas 2 fases líquidas com as seguintes composições molares: Fase 1: 80% de A e 20 % de B Fase 2: 42,2 % B e 57,8% de C a) Determine a relação molar entre as fases 1 e 2 (R 1/2 ). b) Sabendo-se que a reação é de primeira ordem, estime o valor da constante de velocidade, k. Considerar a mesma densidade para todos os componentes. R: a) R 1/2 = 0,78 b) k= 0,0203 min ) Um CSTR é alimentado com 38 L min -1 de uma mistura contendo o líquido A em grande excesso e 5 mol min -1 do sólido B para processar a reação A + B C + D. Estas condições de operação foram utilizadas em dois experimentos: I) Diâmetro de partícula= 1 cm, Vazão de saída: F B = 2,1 mol min -1 II) Diâmetro de partícula= 0,5 cm, Vazão de saída: F B = 1,2 mol min -1 A taxa média de dissolução do B por unidade de área é 0,1 mol cm -2 min -1. a) Determine a concentração de B na saída do reator em cada experimento b) Explique porque a vazão de saída F B é menor no experimento II do que no experimento I. Dado: mol cm -2 min -1 R: a) C BI = 0,025 mol L -1 e C BII = 0,033 mol L ) Uma corrente líquida de 15 L min -1 contendo 5,9 mol L -1 de A é alimentada em um CSTR de 15 L. A reação de primeira ordem atinge o equilíbrio instantaneamente e possui K C = 4,7. A reação B C ocorre simultaneamente no CSTR com k= 0,127 L mol -1 min -1. Determine a composição na corrente de saída do reator. R: C A = 0,755 mol L -1, C B = 3,547 mol L -1, C C = 1,598 mol L -1.

27 387) A reação A B é catalisada em fase líquida pelo composto C em um CSTR cilíndrico cuja altura do líquido é de 2 m, aberto para a atmosfera. O catalisador C reage com as paredes do reator formando uma fina camada de produto D ao longo do tempo. O tempo espacial deste processo foi de 60 min e a alimentação consistiu em 6 mol L -1 de A e 1 mol L -1 de C. Foram feitas medições no ínicio e após um mes de operação, como mostra a tabela: Tempo de operação (meses) Superfície recoberta por D (%) Concentração de C na saída do CSTR (mol L -1 ) 0 0 1, ,50 Dados: A B mol L -1 min -1 C D mol m -2 min -1 a) Quais serão as conversões de A nos dois instantes da tabela? b) Determine o diâmetro do tanque. R: a) X A1 = 0,706 e X A2 = 0,545 b) D= 1,91 m 388) Um CSTR processa a reação A B de primeira ordem em fase gasosa a 3 atm e 370 K. O efluente do reator é estocado em um reservatório onde não ocorre reação, o qual é mantido a 2 atm. A alimentação do reator é feita com A puro (C A0 = 3,33 mol L -1 ) e o tempo espacial é de 5 min, resultando em uma conversão de 50 % na saída do reator. Um problema na corrente de entrada fez com que sua pressão caísse para 1 atm. Supondo que um novo regime permanente é atingido nessa situação, qual será a concentração de B na corrente que sai do reator? Considerar as mesmas condições de operação do reator e tempo espacial de 5 min. R: C B = 2,4975 mol L -1

28 389) Determine o tempo espacial para se atingir uma conversão de 50% de A para a reação em fase líquida sendo realizada em um PFR com alimentação contendo B em grande excesso. Dados: k = 4,11x10-5 s -1 e K C = 7,2. R: 390) A decomposição da fosfina (PH 3 ) em P 4 e H 2 ocorre em fase gasosa num PFR a 925 K e 1 atm. Calcule o tempo espacial considerando k= 3,6x10-3 s -1 e X A = 0,78. R: 391) O composto A está presente na concentração de 0,4 mol L -1 em uma solução aquosa, a qual é alimentada em um PFR de 650 L a 0,45 L s -1. Uma segunda solução aquosa, contendo 0,5 mol L -1 de B, também é alimentada ao PFR, numa taxa de 0,95 L s -1. Sabendo-se que a conversão na saída do reator é 0,81, determine a velocidade específica da reação (k). Considerar que a reação A + B Produtos é de primeira ordem para cada reagente. R: k= 1,7x10-3 L mol -1 s ) A reação ocorre em fase gasosa em um PFR de 400 L. A alimentação consiste em 1,2 mol min -1 de uma mistura a 700 K e 1 atm, contendo 25% de A, 25% de B e 50% de inerte (% mol). Determine a conversão de A na saída do reator. Dado: R: X A = 0, ) A reação 2A B será realizada isotermicamente a 470 K em um PFR de 1550 L com alimentação a 20 L min -1, contendo 50% de A e 50% de inerte (% mol). Determine a pressão de alimentação que maximize o lucro do processo. Dados: k= 0,22 L mol -1 min -1

29 Custo de 1 mol do reagente A: R$ 5,65 Preço de 1 mol do produto B: R$ 20,00 Custo de operação: R$ exp(0,1p 0 ) por minuto (P 0 é a pressão de alimentação em atm) R: P 0 = 22,5 atm 394) Um PFR de 70 L processa a reação A B + C com alimentação de A puro a 54 L min -1 e a 70 C. A pressão de alimentação varia com o tempo segundo a função P 0 = 1+0,1t (P 0 em atm e t em min). Determine a conversão de A na saída do PFR após 35 min de operação. Dado: k= 0,72 L mol -1 min -1. R: X A = 0, ) Um PFR isotérmico processa a reação em fase líquida A + B produtos, a qual é de primeira ordem para cada um dos reagentes e possui k= 0,035 L mol -1 s -1. A alimentação é feita a 1 L s -1 com C A0 = 0,6 mol L -1 e C B0 = 1,2 mol L -1. a) Determine o volume do PFR necessário para se atingir a conversão X A = 0,76 b) Dimensione um reator tubular cuja relação entre comprimento e diâmetro seja 5 e que seu volume seja o mesmo do calculado no item (a). c) Dimensione um reator tubular com o mesmo volume calculado no item (a) e com diâmetro 100 vezes menor do que aquele calculado no item (b). d) Na prática, espera-se que a conversão final seja a mesma para os reatores calculados nos itens (b) e (c)? Comente. R: a) V= 45,2 L b) D= 0,226 m e L= 1,13 m c) D= 2,26x10-3 m e L= m 396) A reação reversível será processada em fase líquida em um PFR com alimentação contendo 30% A, 49% de B e o restante de C (% mol), cuja densidade vale 10 mol L -1. Determine o tempo espacial que forneça o maior lucro possível para este processo. Dados: k= 7,93x10-6 L mol -1 s -1 K C = 2,93

30 v 0 = 10 L s -1 Custo de 1 mol do reagente A: R$ 0,09 Custo de 1 mol do reagente B: R$ 0,04 Preço de 1 mol do produto D: R$ 1,02 Custo de operação: R$ 0,01 por m³ de reator R: 397) A reação em fase gasosa A B será realizada a 300 K e 150 kpa em um PFR seguido de um separador com alimentação de 8 L min -1 de A puro. O custo do reator é uma função do seu volume (V), conforme a equação: C R = 5V (C R em R$ e V em L). O custo do separador é uma função das frações molares de B na entrada (y B0 ) e na saída (y B ) do mesmo, conforme a equação:. Deseja-se uma pureza de 98% na saída do separador (y B = 0,98). Determine o volume do PFR que minimize o custo deste projeto. Dado: k= 0,075 L mol -1 min -1. R: V= 885 L 398) O NOCl se decompõe em NO e Cl 2 em fase gasosa a 473 K e 2 atm, com k= 0,078 L mol -1 s -1. a) Determine a vazão volumétrica de alimentação para converter 30% de NOCl em um PFR de 7,5 L. b) Qual é a pressão parcial de Cl 2 na saída do PFR? c) O tempo espacial obtido para este processo através da equação, seria igual ao tempo necessário para obter a mesma conversão em um reator batelada de parede móvel? Comente. R: a) v 0 = 0,06 L s -1 b) P Cl2 = 0,261 atm 399) A reação em fase líquida A + B C será conduzida isotermicamente em um PFR de 80 L com alimentação a 3000 L h -1 contendo 0,1 mol L -1 de cada reagente. Determine a temperatura que forneça o máximo lucro para este processo. São dados:

31 L mol -1 h -1 Custo de 1 mol de A: R$ 0,50 Custo de 1 mol de B: R$ 0,50 Preço de 1 mol de C: R$ 1,50 Custo horário de operação: R$ 0,0001T 2 (T em K) R: T= 636 K 400) A reação de segunda ordem em fase líquida A B é conduzida isotermicamente em um tubo de 20 L. Inicialmente o tubo está completamente preenchido com o composto B. Uma das extremidades é colocada em contato com um reservatório contendo o reagente A na concentração constante de 1 mol L -1 e a outra extremidade está fechada. O reagente A se difunde ao longo do tubo e se converte em B com a velocidade específica de 0,05 L mol -1 min -1. Após 15 min, o encontram-se 3 mol de A distribuídos linearmente ao longo do tubo. Determine a taxa média de difusão de A ao longo do tubo? R: (r A ) Dif = 0,208 mol min -1