Questões de Concurso Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial

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Q4250677 Engenharia Química e Química Industrial

No que concerne à adsorção, aos efeitos difusivos em reações heterogêneas e à influência de pressão e temperatura na adsorção, julgue o item subsequente.


A redução do tamanho das partículas de um catalisador poroso não influencia a difusão dentro da partícula catalítica porosa.

Alternativas
Q4250675 Engenharia Química e Química Industrial

No que concerne à adsorção, aos efeitos difusivos em reações heterogêneas e à influência de pressão e temperatura na adsorção, julgue o item subsequente.


O transporte difusivo é relevante apenas para os reagentes.

Alternativas
Q4250674 Engenharia Química e Química Industrial

No que concerne à adsorção, aos efeitos difusivos em reações heterogêneas e à influência de pressão e temperatura na adsorção, julgue o item subsequente.


Na catálise homogênea, a adsorção química dos reagentes nos sítios ativos do catalisador é uma etapa fundamental do processo reacional. 

Alternativas
Q4250671 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.


Nos reatores de leito recheado (PBR), o catalisador sólido permanece fixo no interior do reator, enquanto os reagentes escoam através do leito catalítico.

Alternativas
Q4250670 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.


Considere um reator tubular de escoamento pistonado (PFR) com reciclo. Nesse caso, à medida que a razão de reciclo aumenta, o comportamento do sistema aproxima-se do de um reator de mistura perfeita (CSTR).

Alternativas
Q4250669 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.


Considere que, em um reator em batelada isotermo, ocorra uma reação irreversível de primeira ordem Imagem associada para resolução da questão, em que rA representa a taxa de reação, CA, a concentração do reagente A, t, o tempo e k, a constante cinética. Nessa situação, o tempo para alcançar uma conversão de 90% a partir de conversão inicial zero é igual ao tempo para alcançar uma conversão de 99% a partir de uma conversão de 90%.

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Q4250668 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.


Considere que um reator de mistura perfeita (CSTR) esteja operando em regime isotermo, com uma reação irreversível de primeira ordem. Nessa situação, mantidas a vazão volumétrica de alimentação e a temperatura, o aumento da concentração inicial acarretará uma queda na conversão final.

Alternativas
Q4250667 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.


Considere a reação autocatalítica em fase líquida A + P  2 P, a temperatura constante e sem variação de densidade. Considere, ainda, que o alimento contenha uma elevada concentração de A e traços de P. Nessa situação, para processar a mesma vazão de alimentação e atingir a conversão correspondente ao máximo da velocidade de reação, um reator tubular de escoamento pistonado (PFR) requererá volume menor que um reator de mistura perfeita (CSTR).

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Q4250666 Engenharia Química e Química Industrial
No dimensionamento dos reatores químicos, utilizam-se os termos tempo de residência e velocidade espacial. A esse respeito, julgue o item a seguir.
A velocidade espacial representa o número de volumes do reator que podem ser processados por unidade de tempo.
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Q4250664 Engenharia Química e Química Industrial
Acerca de reações catalíticas heterogêneas, julgue o seguinte item.

Em processos heterogêneos, se a cinética da reação química for rápida, então a velocidade de reação será determinada pela reação química.
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Q4250663 Engenharia Química e Química Industrial
        Uma reação possui uma lei de velocidade  r = kC2ACB, em que r representa a taxa de reação, k, a constante cinética, CA, a concentração do reagente A, e cB, a concentração do reagente B.
A partir dessa situação hipotética, julgue o próximo item.

Em condições iniciais, mantendo-se a temperatura constante, reduzir à metade a concentração de A e duplicar simultaneamente a concentração de B reduz à metade a taxa de reação.
Alternativas
Q4250661 Engenharia Química e Química Industrial

Considerando a reação exotérmica 2 A ⇌ B, que é reversível em fase gasosa e que ocorre em um reator tubular adiabático no qual o sistema reacional é projetado para atingir a conversão de equilíbrio, julgue o item a seguir.


Uma estratégia para aumentar a conversão final é dividir o reator tubular em múltiplos reatores tubulares em série com resfriamento intermediário entre cada reator.

Alternativas
Q4250620 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.


Um CSTR que opere à mesma temperatura da alimentação e realize uma reação exotérmica transfere energia do meio externo para o meio reacional.

Alternativas
Q4250619 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.


Um CSTR adiabático opera a uma temperatura inferior à da alimentação se a reação for endotérmica. 

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Q4250618 Engenharia Química e Química Industrial

Considerando que a redução catalítica de 150 mol de benzeno tenha produzido 75 mol de C6H8, 30 mol de 1,3-C6H10 e 15 mol de 1,4-C6H10, julgue o item seguinte.


A seletividade de 1,3-C6H10 para 1,4-C6H10 foi de 2 para 1.

Alternativas
Q3877538 Engenharia Química e Química Industrial
A cinética de reações químicas estuda a velocidade das transformações e os fatores que influenciam essa velocidade. A velocidade de uma reação pode ser expressa como a taxa de variação da concentração de reagentes ou produtos ao longo do tempo. Em reatores químicos, temperatura, pressão, concentração dos reagentes e presença de catalisadores são variáveis que afetam a velocidade das reações. O conceito de ordem de reação indica como a velocidade depende da concentração dos reagentes. Em reatores de mistura perfeita (CSTR), a mistura é homogênea e a composição é uniforme em todo o reator. Já em reatores tubulares (PFR), a composição varia ao longo do reator. O tempo de residência é outro fator importante, pois influencia a conversão dos reagentes em produtos.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) A velocidade de uma reação nunca pode ser escrita como taxa de variação da concentração dos reagentes em função do tempo.
( ) A ordem de reação indica exclusivamente como a velocidade depende da pressão total do sistema, e não das concentrações.
( ) Em reatores CSTR ideais, a composição varia significativamente ao longo do volume do reator.
( ) Em reatores tubulares ideais (PFR), a composição da mistura reacional pode variar ao longo do reator.
( ) Catalisadores não afetam a velocidade das reações químicas em reatores industriais.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Q3877529 Engenharia Química e Química Industrial
A constante de velocidade de uma reação química aumenta com a temperatura. Em regiões tropicais, como a Amazônia, o controle de temperatura é fundamental para garantir a eficiência dos processos e a qualidade dos produtos finais.

É correto afirmar que descreve a dependência da constante de velocidade com a temperatura em reações químicas a Lei de
Alternativas
Q3877528 Engenharia Química e Química Industrial
Um artigo sobre a produção de etanol a partir de biomassa amazônica destaca que a velocidade de uma reação de primeira ordem é proporcional à concentração do reagente; a produção de etanol a partir de biomassa é uma alternativa sustentável para geração de energia em regiões como a Amazônia, onde os recursos naturais são abundantes; o conhecimento da cinética de reações homogêneas é fundamental para o dimensionamento de reatores e a otimização de processos industriais.

Para uma reação de primeira ordem A→B, qual a forma correta da equação de velocidade?
Alternativas
Q3877527 Engenharia Química e Química Industrial
Sobre a operação de biorreatores em modo batelada alimentada (fed-batch), analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I- Em biorreatores operados em modo batelada alimentada, a manipulação da vazão de alimentação de substrato pode ser utilizada como estratégia para controlar a taxa específica de crescimento microbiano, evitando tanto a limitação severa por substrato quanto o seu excesso

PORQUE

II- o volume de trabalho do reator em modo batelada alimentada permanece praticamente constante, de modo que a taxa específica de crescimento depende apenas da concentração inicial de inóculo, e não da forma como o substrato é fornecido ao longo do tempo.

A respeito das asserções é correto afirmar que
Alternativas
Q3877525 Engenharia Química e Química Industrial
Em um estudo de cinética da decomposição de um reagente A, foram obtidos dados experimentais de concentração em função do tempo e construído o gráfico de Imagem associada para resolução da questão em função do tempo t. Verificou-se que os pontos experimentais se ajustam muito bem a uma reta crescente, com coeficiente de correlação próximo de 1.
Com base nessa observação, avalie o que se afirma.

I- O comportamento observado é compatível com uma reação de segunda ordem em relação ao reagente A.
II- Para essa reação, o gráfico de ln[A] em função de t também deve ser linear, pois qualquer reação elementar obedece à cinética de primeira ordem.
III- Se a concentração inicial [A]0 for dobrada, o tempo de meia-vida t1/2 dessa reação também dobrará, pois, a meia-vida cresce com a concentração inicial em reações de segunda ordem.
IV- Para esse tipo de reação, o tempo de meia-vida t1/2 é inversamente proporcional à concentração inicial [A]0 , ou seja, quanto maior for [A]0 , menor será o tempo necessário para que a concentração caia à metade de seu valor inicial.

Está correto apenas o que se afirma em
Alternativas
Respostas
1: E
2: E
3: E
4: C
5: C
6: C
7: E
8: E
9: C
10: E
11: C
12: C
13: E
14: C
15: C
16: E
17: E
18: C
19: B
20: C