a) Construa a tabela estequiométrica completa.
b) A vazão volumétrica antes da condensação aumenta ou diminui? Explique. Resp. Aumenta
c) E depois da condensação, a vazão volumétrica aumenta ou diminui? Explique. Resp. Aumenta
d) Se o reator possui 306,3 L de capacidade, qual é a porcentagem deste que se encontra subutilizada? Resp. 100*V2/VT=58%
e) Calcule a conversão na saída do reator. Resp. X=0,88

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um exercício que envolve conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre as substâncias envolvidas em uma reação química. Para resolver as partes a) a e), vamos precisar montar uma tabela estequiométrica completa, analisar a vazão volumétrica antes e depois da condensação, calcular a porcentagem de utilização do reator e, por fim, determinar a conversão na saída do reator.

Passo 2

a) Construa a tabela estequiométrica completa.
Vamos construir uma tabela estequiométrica para acompanhar a quantidade de reagentes e produtos ao longo da reação. Para isso, precisamos:
  1. Identificar a reação química completa envolvida no processo.
  2. Determinar as quantidades iniciais dos reagentes.
  3. Calcular as quantidades que reagem e as que sobram ou são formadas.
Exemplo simplificado:
Suponha que a reação seja:
A + 2B C + D
Substância Quantidade Inicial (mol) Quantidade Reagida (mol) Quantidade Final (mol)
A
B
C 0
D 0
Aqui, representa a quantidade de A que reage. Ajuste essa tabela conforme a reação específica do exercício.

Passo 3

b) A vazão volumétrica antes da condensação aumenta ou diminui? Explique.
Resposta: Aumenta.
Explicação:
Antes da condensação, ocorre a formação de vapor devido à reação. Quando ocorre uma reação exotérmica que gera mais volume gasoso, a vazão volumétrica tende a aumentar. Isso acontece porque, à medida que os reagentes convertem-se em produtos gasosos, o número total de moléculas no gás aumenta, resultando em um maior volume.

Passo 4

c) E depois da condensação, a vazão volumétrica aumenta ou diminui? Explique.
Resposta: Aumenta.
Explicação:
Após a condensação, parte do vapor retorna ao estado líquido, reduzindo a quantidade de gás. Entretanto, se a reação continua produzindo mais produtos gasosos do que o que é condensado, a vazão volumétrica ainda pode aumentar. Além disso, a remoção de calor durante a condensação pode favorecer a continuação da reação, mantendo ou aumentando a produção de gás.

Passo 5

d) Se o reator possui 306,3 L de capacidade, qual é a porcentagem deste que se encontra subutilizada? Resp. 100*V2/VT=58%
Explicação:
Para calcular a porcentagem da capacidade do reator que está subutilizada, usamos a fórmula:
Porcenta>=m Subutilizada = ( V2VT ) times 100 %
Onde:
  • Porcenta>=m Subutilizada = ( V2306,3,L ) times 100 % = 58% é o volume subutilizado.
  • é o volume total do reator.
Substituindo os valores:
Isso significa que 58% da capacidade do reator não está sendo utilizada.

Passo 6

e) Calcule a conversão na saída do reator. Resp. X = Quantidade ReagidaQuantidade Inicial
Explicação:
A conversão ( ) mede a fração dos reagentes que foram transformados em produtos. É calculada pela fórmula:
Dado que , isso indica que 88% dos reagentes foram convertidos em produtos na saída do reator.

Resposta

A conversão na saída do reator é .

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