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Durante a aula experimental serão montados dois tipos de reatores contínuos: um CSTR (Reator Contínuo de Mistura Perfeita) e um PFR (Reator Tubular ou Plug Flow Reactor). Sobre o comportamento ideal desses reatores, assinale a alternativa correta. Opções da pergunta 1: No PFR ideal, a mistura ocorre instantaneamente em todo o volume do reator. No CSTR ideal, a concentração varia ao longo do volume do reator. No PFR ideal, todos os elementos de fluido permanecem no reator por tempos de residência diferentes. No CSTR ideal, não ocorre mistura entre as correntes de alimentação. No CSTR ideal, a composição do fluido no interior do reator é igual à composição da corrente de saída. Pergunta 2 (0,4 pontos) Durante a caracterização hidrodinâmica dos reatores CSTR e PFR, é realizado um experimento de Distribuição de Tempo de Residência (DTR) por meio da injeção de um pulso de traçador e posterior monitoramento da concentração na saída do reator ao longo do tempo. A partir desses dados, constrói-se o gráfico da função E(t) em função do tempo. Com base nesse procedimento experimental, avalie as afirmações a seguir: I. A função E(t) descreve a distribuição dos tempos que diferentes elementos de fluido permanecem dentro do reator. II. A integral da curva E(t) em função do tempo corresponde ao tempo médio de residência do fluido no reator. III. Em um reator ideal do tipo PFR, espera-se que a distribuição de tempos de residência seja mais estreita do que em um CSTR. IV. A análise da DTR permite avaliar o grau de idealidade do reator e identificar possíveis desvios de comportamento ideal. Assinale a alternativa correta. Opções da pergunta 2: Apenas I, III e IV estão corretas. I, II, III e IV estão corretas. Apenas I e II estão corretas. Apenas II, III e IV estão corretas. Apenas II e III estão corretas. Pergunta 3 (0,3 pontos) No experimento de montagem do reator tubular (PFR), utiliza-se uma mangueira longa com diâmetro interno pequeno para conduzir a mistura reacional. Qual é o principal motivo dessa escolha? Opções da pergunta 3: Evitar completamente a ocorrência de reação química no interior do reator. Reduzir o tempo de residência do fluido independentemente da vazão. Garantir que o reator opere com mistura perfeita em todo o volume. Aumentar a temperatura da reação dentro do reator. Favorecer um escoamento próximo ao comportamento pistonado (plug flow).
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Brenda Santos

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Vamos analisar cada uma das perguntas e suas alternativas. Pergunta 1: - No PFR ideal, a mistura ocorre instantaneamente em todo o volume do reator. Falso. No PFR, a mistura não ocorre instantaneamente; o fluido se move em um fluxo pistão. - No CSTR ideal, a concentração varia ao longo do volume do reator. Falso. No CSTR ideal, a concentração é uniforme em todo o reator. - No PFR ideal, todos os elementos de fluido permanecem no reator por tempos de residência diferentes. Falso. No PFR ideal, todos os elementos de fluido têm o mesmo tempo de residência. - No CSTR ideal, não ocorre mistura entre as correntes de alimentação. Falso. No CSTR, há mistura perfeita. - No CSTR ideal, a composição do fluido no interior do reator é igual à composição da corrente de saída. Verdadeiro. Isso é uma característica do CSTR. Portanto, a única afirmação correta é a última. Pergunta 2: I. A função E(t) descreve a distribuição dos tempos que diferentes elementos de fluido permanecem dentro do reator. Verdadeiro. II. A integral da curva E(t) em função do tempo corresponde ao tempo médio de residência do fluido no reator. Falso. A integral da função E(t) fornece o tempo total de residência, mas não diretamente o tempo médio. III. Em um reator ideal do tipo PFR, espera-se que a distribuição de tempos de residência seja mais estreita do que em um CSTR. Verdadeiro. IV. A análise da DTR permite avaliar o grau de idealidade do reator e identificar possíveis desvios de comportamento ideal. Verdadeiro. Portanto, as afirmações corretas são I, III e IV. Pergunta 3: - Evitar completamente a ocorrência de reação química no interior do reator. Falso. O objetivo é permitir a reação. - Reduzir o tempo de residência do fluido independentemente da vazão. Falso. O tempo de residência depende da vazão. - Garantir que o reator opere com mistura perfeita em todo o volume. Falso. O PFR não opera com mistura perfeita. - Aumentar a temperatura da reação dentro do reator. Falso. O diâmetro da mangueira não é diretamente relacionado ao aumento de temperatura. - Favorecer um escoamento próximo ao comportamento pistonado (plug flow). Verdadeiro. Essa é a razão para usar uma mangueira longa e estreita. Agora, vamos às respostas corretas: Pergunta 1: A única correta é a última. Pergunta 2: Apenas I, III e IV estão corretas. Pergunta 3: Favorecer um escoamento próximo ao comportamento pistonado (plug flow). Se precisar de mais alguma coisa, é só avisar!

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