PROCESSOS DE MEDIÇÃO DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA

• PROCESSOS SEM REAÇÃO: os balanços são realizados em termos de balanços mássicos.
• PROCESSOS COM REAÇÃO: os balanços são realizados em termos de balanços molares.

1. REAÇÃO QUÍMICA: Transformação de um ou mais composto (reagentes) em outros quimicamente diferentes (produtos).
2. EQUAÇÃO QUÍMICA: representação simbólica da reação química – equação estequiométrica

• Reagente Limitante – é aquele que encontra-se no meio reacional em menor quantidade, em termos estequiométricos. Se a reação for conduzida até o final (reação completa) é o reagente que primeiro desapareceria.
• Reagente em Excesso – é o reagente que está presente em uma quantidade maior que a sua quantidade estequiométrica para reagir com o reagente limitante.

• Grau de Conversão de um Reagente

1. (ou simplesmente conversão) indica uma relação (fração) quantitativa entre o número de moles que efetivamente reagem no meio reacional e o número de moles alimentados, de uma determinada substância.
2. Em muitas reações industriais, mesmo com excesso de reagentes, o reagente limitante não se esgota completamente. Isso ocorre devido ao equilíbrio que se forma entre os reagentes e o produto (reações reversíveis) e tempo de contato insuficiente entre os reagentes para que ocorra a reação completa.
3. É importante ao final de um processo em batelada ou contínuo que a quantidade de reagente remanescente seja a mínima possível, a fim de maximizar a geração do produto e minimizar as perdas.

• O rendimento é a razão entre o número de mols de produto desejado formado em relação ao número de mols de reagente limitante alimentados no reator que seriam formados, se não houvesse reações paralelas e se o reagente limitante reagisse completamente.

• Seletividade - É a razão entre a quantidade de matéria formada do produto desejado e a quantidade de matéria formada do produto indesejado.

• A maioria das reações químicas não é instantânea. Nestas, não é viável projetar o reator p/ a conversão completa do reagente limitante, pois o tempo de reação em processos em batelada ou contínuos seriam muito demorados.

• Assim, o efluente do reator contém, em geral, reagentes ainda não convertidos, e se economicamente compensador, os reagentes podem ser separados do produto e reciclados p/ realimentar o reator.
• Em processos com reciclo, a conversão pode ser informada de duas formas distintas:

• Conversão Global (XG): Conversão em relação ao processo como um todo, baseados na entrada e saída do processo (considera como VC o reator, a unidade de separação e o ponto de mistura).
• Conversão por passe ou no reator (XR): Conversão em relação ao reator, baseados na entrada e saída do reator (considera o reator como VC).

• SISTEMA – qualquer massa arbitrária de material ou parte de um conjunto que nos interessa p/ um estudo ou análise. O sistema é separado das vizinhanças pela Superfície de Controle ou Contorno ou Fronteira.

SISTEMA FECHADO: não há matéria atravessando as fronteiras do sistema enquanto o processo ocorre; –SISTEMA ABERTO: a matéria atravessa continuamente as fronteiras do sistema enquanto o processo durar;

PROPRIEDADE – é uma grandeza específica de um sistema que pode ser medida, tal como pressão, volume ou temperatura; ou calculada, como a energia.
PROPRIEDADE INTENSIVA – é uma propriedade não aditiva, ou seja, que não varia com o tamanho do sistema. A temperatura, a pressão, a massa e o volume específico e a composição de um sistema ou de parte deste são os mesmo.
PROPRIEDADE EXTENSIVA – É uma propriedade aditiva, ou seja, que o valor depende (varia) com a quantidade do material (tamanho do sistema).

ESTADO – é o conjunto de propriedades de um sistema num dado instante de tempo.
Obs.: o Estado depende só das propriedades intensivas do sistema, como temperatura, pressão e composição.

• Nos processos químicos ocorre transferência de energia entre o sistema e suas vizinhanças; Há 2 formas de energia:

–1ª: está relacionada com a forma de energia que o sistema apresenta num determinado estado, que pode ser os estados inicial e final nos processos em batelada ou estados das correntes que entram e saem nos processos contínuos e semicontínuos.
–2ª: está relacionada com as energias transferidas do sistema p/ as vizinhanças, ou vice-versa, enquanto dura o processo.

A energia total de um sistema apresenta 3 componentes:

1.Energia cinética (Ec): energia devida ao movimento do sistema como um todo, em relação a um determinado sistema de referência (normalmente a superfície da Terra) ou à rotação do sistema em torno de algum eixo.   Ec = m . v² / 2

2. Energia potencial (Ep): energia devida à posição do sistema em um campo potencial, gravitacional ou eletromagnético. Ep = m . g . h

3. Energia interna (U): a energia devida ao movimento e interação das moléculas, átomos e constituintes subatômicos em relação ao centro de massa do sistema. Esta energia não pode ser medida, apenas calculada a partir de outras variáveis que podem ser medidas.

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