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ID
1373476
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Química e Química Industrial
Assuntos

Seja a reação de deslocamento gás água CO + H2O ⇄CO2+ H2 conduzida em um reator adiabático. A alimentação consiste apenas de H2 O/CO em proporção estequiométrica. Se a temperatura da entrada é 300 °C e a da saída é 370 °C, a conversão dos reagentes é, aproximadamente, de

(hi representa a entalpia molar do composto i)
hCO(370 o C) - hCO(300 o C) = 2,2 x 103 J/mol
hH2O(370 o C) - hH2O(300 o C) = 2,6 x 103 J/mol
calor de reação a 370 o C ≈ -4 x 104 J/mol

Alternativas
Comentários
  • Num reator adiabático dq=0. 

    Todo o calor da reação é utilizado em seu aquecimento.

    A mim, parece que a resolução do gabarito foi simplista em considerar que todo o reagente é aquecido a 370ºC. 

    Fiz as contas considerando que apenas o reagente não reagido foi aquecido a 370ºC com o calor produzido pela parte que efetivamente reagiu. 

    Deste modo, segundo meu raciocínio, sendo Xa a conversão global do reagente A - tanto faz, pois são estequiométricos.

     

    xa* delta Hreação = (1-xa) * aquecimento dos reagentes

    xa * 4x10^4 = (1-xa) * 4,8x10^3

    xa = 0,107 >>> 10,7% de conversão.

     

    O gabarito parece ter considerado que todo o reagente foi aquecido a 370ºC.

    Deste modo, 

    xa * delet H reação = aquecimento dos reagentes

    xa * 4x10^4 = 4,8x10^3

    xa = 0,12 >>> 12% de conversão.

  • Sistema adiabatico >> q=0; Portanto, se a temperatura aumentou no reator >> reação exotermica

    Se esta reação ocorresse com converão de 100% a Hreação seria = -4x10^4 J/mol;

    Porem a soma das Entalpias de cada reagente nessa reação foi: (2,2x10^3 + 2,6x10^3)= -4,8x10^3 J/mol, ou seja, a reação liberou este calor (-).

    Portanto, a conversão foi: (-4,8x10^3 J/mol) / (-4x10^4 J/mol) = 0,12 = 12%

  • Como o calor de reação é dado a 370°C, os reagentes devem estar a essa temperatura, por isso o gabarito considera que todo o reagente foi aquecido a 370°C.

    Por sorte, o produto sai a 370°C, porque, nesse caso, não é preciso corrigir a entalpia dos produtos para a temperatura de saída, pois, se fosse diferente da temperatura de reação, teríamos que considerar a energia para levar os produtos a essa nova temperatura.