Questões de Concurso
Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial
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C4H6O3 + H2 O → 2 CH3COOH
A reação deverá produzir 20 kg/h de ácido acético, a constante de velocidade é aproximadamente 0,05 min-1 , a concentração inicial de anidrido acético é de 100 g/L, e a conversão, de 80%.
O volume aproximado, em litros, desse reator é
Dados Massa Molar do Ácido Acético (CH3COOH) = 60 g/mol Massa Molar do Anidrido Acético (C4H6O3 ) = 102 g/mol
Em uma etapa posterior, o reagente em excesso que não participou da reação é recuperado, sendo completamente separado do produto formado. A vazão de reagente recuperado, em kg h-1, é igual a
Dado Massas molares: C2H4 : 28 g mol-1, H2 : 2g mol-1
O volume do reator necessário para reduzir a concentração de saída a 20% da concentração de entrada é, aproximadamente,
Dado In 0,2 = -1,609
Usando os dados da Tabela e utilizando a Lei dos Gases Ideais, conclui-se que o volume do reator CSTR (em litros) necessário para alcançar uma conversão de 80% é
T (°C) T (K) K (L mol-1 s-1) ln k 161,63 434,78 148,42 5,00 104,20 377,35 1 0 60,18 333,33 0,0067 -5,0
A partir desses dados plotados na Figura abaixo, calcula-se a Energia de Ativação desta reação.
O valor da Energia de Ativação expresso em Joules/mol é
O tempo espacial, em minutos, é
NH3(g) ⇔
O valor correspondente de Kc (T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L-1 é de
Dado Constante dos gases, R=0,083145 L.bar.mol-1 .K-1
O gráfico a seguir representa o inverso da velocidade de reação em função da conversão, para análise da disposição mais adequada de dois reatores de mistura completa, em série e com volumes diferentes.
Tendo como referência esse gráfico, julgue o próximo item, a respeito de reatores químicos.
Se o processo reativo em questão acontecesse em dois
reatores em série de mistura completa (CSTR, completely
stirred tank reactor), para uma ordem de reação acima da
unidade, a configuração mais adequada e, portanto, com
menor volume total, corresponde, primeiramente, ao reator
de maior volume, seguido do reator de menor volume.
O gráfico a seguir representa o inverso da velocidade de reação em função da conversão, para análise da disposição mais adequada de dois reatores de mistura completa, em série e com volumes diferentes.
Tendo como referência esse gráfico, julgue o próximo item, a respeito de reatores químicos.
Para sistemas que operem nas mesmas condições de
alimentação, se os reatores têm igual volume em operação
isoterma, na ocorrência de uma reação A→P de primeira
ordem, a conversão obtida com um sistema de fluxo
empistonado é maior que com um sistema reacional de
mistura perfeita.
Com relação aos processos termodinâmicos que envolvem liberação e aproveitamento de energia, julgue o item que se segue.
Um processo reativo A→B, que apresenta um decaimento da
concentração do reagente A ajustável a um polinômio de
primeiro grau obedece a uma cinética de primeira ordem.
A figura precedente mostra o gráfico do coeficiente de compressibilidade (Z) dos gases O2 e CO2 em função da pressão para a temperatura T2. Considerando a situação hipotética apresentada e as informações fornecidas, que a constante universal dos gases seja igual a 0,082 atm × L × mol-1 × K-1 , que a 300 K e 1,00 atm o O2 (g) e o CO2 (g) apresentem comportamento de gás ideal, e que a 300 atm e a uma temperatura T2 o O2 (g) e o CO2 (g) obedeçam a equação de estado de van der Waals expressa como: 
julgue o item que segue.
A partir do gráfico apresentado, conclui-se que o CO2 (g)
apresenta a constante b na equação de van der Waals inferior
à do O2 (g).
A figura precedente mostra o gráfico do coeficiente de compressibilidade (Z) dos gases O2 e CO2 em função da pressão para a temperatura T2. Considerando a situação hipotética apresentada e as informações fornecidas, que a constante universal dos gases seja igual a 0,082 atm × L × mol-1 × K-1 , que a 300 K e 1,00 atm o O2 (g) e o CO2 (g) apresentem comportamento de gás ideal, e que a 300 atm e a uma temperatura T2 o O2 (g) e o CO2 (g) obedeçam a equação de estado de van der Waals expressa como: 
julgue o item que segue.
Quando atingida a pressão de 300 atm e a temperatura T2, o
volume ocupado pelo gás será menor do que aquele que seria
ocupado, nas mesmas condições, por um gás ideal.
A figura precedente mostra o gráfico do coeficiente de compressibilidade (Z) dos gases O2 e CO2 em função da pressão para a temperatura T2. Considerando a situação hipotética apresentada e as informações fornecidas, que a constante universal dos gases seja igual a 0,082 atm × L × mol-1 × K-1 , que a 300 K e 1,00 atm o O2 (g) e o CO2 (g) apresentem comportamento de gás ideal, e que a 300 atm e a uma temperatura T2 o O2 (g) e o CO2 (g) obedeçam a equação de estado de van der Waals expressa como: 
julgue o item que segue.
A uma pressão de 1,00 atm e temperatura de 300 K, o volume
ocupado pelo O2 (g) formado na decomposição de 4,00 mol de
H2O2 será superior a 46,0 L.
2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2 H2O(g)
foram determinadas em diferentes experimentos, nos quais as concentrações iniciais dos reagentes ([NO]0 e [H2]0) eram variadas.
Os resultados estão resumidos na tabela a seguir.
Nas condições deste experimento, a lei de velocidade da reação é
A velocidade de decomposição desse inseticida (nesta temperatura, em mol. L-1. ano-1), quando sua concentração em um corpo d’água for 5,00x10-9 mol.L -1 , será de
A figura a seguir mostra as curvas típicas de concentração-tempo para um esquema de reações.
De acordo com as informações da figura, a sequência correta é
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