Dados:
Temperatura de alimentação
inerte = 1,5 .
de A a .

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está nos dando e qual o objetivo. Temos dados sobre a temperatura de alimentação, potências molares de diferentes componentes (A, B, C, D), capacidades caloríficas dessas substâncias, a variação de entalpia da reação e o fluxo molar de A. Vamos precisar usar conceitos de balanço térmico e reações químicas para resolver o problema.

Passo 2

Vamos listar os dados fornecidos:
  • Temperatura de alimentação:
  • Potências molares:
  • Capacidades caloríficas:
    • inerte =
  • Variação de entalpia: de A a 273 K
  • Fluxo molar de A:

Passo 3

O próximo passo é identificar o que precisamos calcular. Provavelmente, o exercício pede para determinar a temperatura de saída do sistema ou a quantidade de calor envolvida na reação. Vamos assumir que o objetivo é encontrar a temperatura de saída ( ).

Passo 4

Para encontrar , vamos utilizar o balanço de energia do sistema. A equação do balanço térmico é dada por:
Onde:
  • é o calor trocado (que neste caso assumimos ser zero se não há troca de calor com o ambiente).
  • são os fluxos molares dos componentes.
  • são as capacidades caloríficas das substâncias.
  • é a temperatura de entrada ( ).
  • é a temperatura de saída que queremos encontrar.
  • é a variação de entalpia da reação.
  • é o fluxo molar da reação.

Passo 5

Para aplicar a equação, precisamos saber a estequiometria da reação, ou seja, como os reagentes se transformam em produtos. Como essa informação não foi fornecida, não podemos determinar os fluxos molares dos produtos (B, C, D) a partir do fluxo de A.

Resposta

Não é possível calcular a temperatura de saída ( ) com as informações fornecidas. É necessário conhecer a equação balanceada da reação para determinar a estequiometria e, assim, calcular os fluxos molares dos produtos envolvidos no balanço térmico.

Exercícios relacionados

Avalie a possibilidade de operação dessa unidade.
a) Caso seja impossível operar a produção desejada, especifique os motivos através de cálculos matemáticos e proponha alguma solução para o problema sugerido por você.
b) Caso seja possível operar a unidade, determine a carga térmica do segundo reator, a conversão e a temperatura da reação.
Dados complementares:
Cpa inerte .
e .
.
Reação A + B Paradox + D
Temperatura de alimentação
de a .
Sabendo que a massa especifica da gasolina é . Qual seria sua massa em um tanque com 10.000 litros?
Solução: ou 6,6 toneldas
Seu chefe deseja aumentar a produção e para isso faz uma consulta a duas empresas de consultoria e pede para você, engenheiro químico, para avaliar qual das duas alternativas é a mais viável. O aumento da produção desejada exige que a conversão final seja de do reagente .

Propostas

  1. Empresa Marvel S.A consultoria.
    Para alcançar a produção desejada devemos aquecer o último reator fornecendo uma carga térmica de 10000 cal/min.
  2. Empresa Drewcorel S.A
    Para alcançar a produção desejada devemos apenas diluir a alimentação fazendo com que a composição da carga seja de de B e o restante de inerte.
    Dados complementares.
    Cpa= 2,0; Cpb 5,0 e Cp inerte = 1,5, Cpc= 7,0 cal
    de A
    Fao .
    .