Questões de Concurso Público ADASA 2022 para Regulador de Serviços Públicos - Engenharia Ambiental e Sanitária

Um reator de batelada com volume constante V foi projetado para operar com uma reação química de 2ª ordem e dois reagentes. A reação no reator de batelada é A + B Produtos, e as concentrações das substâncias químicas A e B variam no tempo t até encontrarem o equilíbrio. Sugere-se a utilização da simbologia a=a(t) para a concentração do componente químico A e b=b(t) para a concentração do componente químico B .No tempo t=0, os dois reagentes são adicionados instantaneamente ao reator e possuem concentrações iniciais ܽa₀ e ܾb₀, sendo que ܽa₀ > b₀. Com base no exposto, a concentração de equilíbrio para o componente A é 

O volume de um reator V tem variação linear conforme indica essa figura. A vazão afluente Q_a é variável, e a vazão efluente vale Q_a = 2t, sendo que o tempo t é dado em horas.
Levando em consideração que a densidade do fluido que circula pelo reator é constante, a vazão afluente ܳQ_a em t = 2 h é  

A dispersão de poluentes em meios aquosos gera gradientes de concentração. Considere que o perfil de concentração entre os pontos A e B é dado pela equação C = - x² - 2x + 1, sendo que a concentração C está em kg/m³ , e a posição x está em metros. O ponto A está localizado em x = 0, e o ponto B localiza-se em x = 2 m. Sabendo que o fluxo difusivo na direção x por unidade de área q_x é governado pela Lei de Fick, q_x =  e que o coeficiente de difusão é D = 1 m² /s, qual é o fluxo difusivo no ponto B, ou seja, em x = 2 m?