Volume Variável (Parte I)Grupo: • Caio Henrique de Andrade

Firmino• Diógenes Marcos P. de Souza

Júnior• Henryli Alecrim Sobreira

Universidade Federal de Campina Grande

Centro de Ciências e TecnologiaUnidade Acadêmica de Engenharia

QuímicaCinética Química

Professora: Meiry Gláucia Freire

Sumário

•Introdução

▫Reações a volume constante;

▫Reações a volume variável.

•Caracterização matemática

▫Reações de ordem zero;

▫Reações de primeira ordem.

•Conclusão

•Referências

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Introdução

•Volume constante:

São reações que ocorrem sem variação do

numero de moles.

3

Introdução

•Volume variável:

São reações que ocorrem com variação do

numero de moles, haverá contração ou

expansão de volume.

4

Caracterização matemática

• 

5

Caracterização matemática

•Para os casos onde as reações ocorrem

com a variação de volume, haverá

alterações nas expressões de velocidade

de reação;

• 

6

Caracterização matemática

•Para relacionar o volume (V) com a

conversão fracional (XA), utiliza-se a

seguinte equação de estado:

• 

7

(1)

Caracterização matemática

•Para obter a expressão de volume (V) em

função da conversão (XA) faz-se uso da

equação:

• 

8

Caracterização matemática

•O fator () é definido:• 

9

Caracterização matemática

•A expressão da velocidade de consumo do

reagente A em termos do número de mols

é:

•Para os demais componentes, tem-se:

• 

10

(2)

(3)

Caracterização matemática

•Para os casos de reação de ordem zero, temos

que:

•Ou na forma integrada, como:

• 

11

(4)

(5)

Caracterização matemática

•Para reações irreversíveis de primeira

ordem a volume constante, tem-se:

•Para reações irreversíveis de primeira

ordem a volume variável, tem-se:

• 

12

(6)

(7)

Caracterização matemática

•Sabendo-se que:

•Substituindo-as na equação anterior, tem-

se que:

• 

13

(8)

(9)

Caracterização matemática•Substituindo a eq. (9) na eq. (7), temos:

•Simplificando, tem-se:

•Resolvendo a integral:

14

(10)

(11)

(12)

Caracterização matemática

•Como,

▫Então,

• 

15

(13)

(14)

Conclusão

•Para os casos de reações de primeira

ordem as expressões de velocidade a

volume constante são iguais a volume

variável.

•Para valores positivos de , significa dizer

que há uma expansão volumétrica caso

contrario uma contração.

•Foi possível descrever equações para a

velocidade de reação a volume variável.

• 

16

Referências

•SILVEIRA, B. I.; Cinética química das

reações homogêneas, 1996, cap. 3 p. 41-

54.

•LEVENSPIEL, O.; Engenharia das reações

químicas, vol. 1 Cinética Química

Aplicada, 1926, cap. 3 p. 33-52.

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OBRIGADO!

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