Tema central: O tema abordado é reatores completamente misturados (CSTR) aplicados à desinfecção de coliformes por reação de primeira ordem, fundamental na Engenharia Ambiental para o controle de qualidade de efluentes líquidos.

Conceitos-chave: Em um reator CSTR em regime permanente, a concentração de saída é igual à concentração no interior do reator. Na remoção de coliformes (como no tratamento de água), a cinética usualmente é de primeira ordem. A redução depende da constante de reação (k) e do tempo de detenção hidráulica (θ).

Fórmula utilizada:

C_e = C_a / [1 + k·θ]

Em que:

• C_e: Concentração no efluente
• C_a: Concentração no afluente (entrada)
• k: constante da reação (1,0 dia⁻¹)
• θ = V/Q: tempo de detenção (volume/vazão)

Aplicação:

• θ = 400 L / 1600 L/dia = 0,25 dias
• Substituindo: C_e = 100 / [1 + 1,0 × 0,25] = 100 / 1,25 = 80 coli/mL

Justificativa da alternativa correta (D): É a resposta que resulta da aplicação direta da equação apropriada de CSTR em processos de desinfecção de coliformes, com todos os dados corretamente manipulados e unidades consistentes.

Análise das alternativas incorretas:

• A) 0,04 coli/mL & B) 0,2 coli/mL: Valores muito baixos, indicam erro de cálculo ou aplicação incorreta da fórmula.
• C) 20 coli/mL: Próximo, mas incompatível; pode ter ocorrido confusão entre tempo de detenção e constante k.
• E) 120 coli/mL: Superior à entrada, impossível no contexto do processo reacional descrito.

Estratégia para provas: Atenção para:

• Diferenciar modelos de reatores (CSTR x batelada x plug-flow)
• Unidades de tempo (dias, horas) e consistência dos dados
• Erros comuns ao inverter numerador e denominador na fórmula

Referências recomendadas: Metcalf & Eddy (Wastewater Engineering), Levenspiel (Engenharia das Reações Químicas).

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