Os principais reatores ideais com escoamento contínuo são o reator contínuo de tanque agitado (CSTR), o reator com escoamento pistonado (PFR) e o reator em batelada.

O reator com escoamento pistonado caracteriza-se pelo escoamento ordenado do fluido, o que favorece a mistura entre os elementos do fluido.

Acerca da operação de filtração, julgue o item que se segue.

A velocidade !$ V_s !$ do fluido que permeia o meio filtrante com formação de torta incompressível pode ser determinada por meio da equação

!$ V_S = {1 \over A} \Bigl ( {dV \over d \theta} \Bigr ) = { ( - \Delta P)_f \mathrm {g}_c A \over a \mu w V} !$

em que !$ dV/ d \theta !$ representa a taxa de filtração, !$ A !$, a área de filtração, !$ -\,\Delta\,P\,\mathrm\,{f} !$, a queda de pressão através do filtro, !$ a !$, a resistência específica do bolo, !$ \mu !$, a viscosidade do fluido, !$ w !$, o peso dos sólidos na suspensão de alimentação dividido pelo volume do líquido, !$ V !$, o volume de filtrado e !$ \mathrm\,{g}_c !$, o fator de conversão dimensional.

A lei de Stokes é corretamente representada pela equação \(Vt\,=\,{\,D^2_p\,\mathrm\,{g}\,(\rho_s\,-\,\rho\,f)\,\over\,\mu}\,=\,Vt\), em que \(Vt\) representa a velocidade do fluido, \(D_p\), o diâmetro das partículas, \(\mathrm\,{g}\) a aceleração da gravidade, \(\rho_s\), a densidade das partículas sólidas, \(\rho\,\mathrm\,{f}\), a densidade do fluido e \(\mu\), a viscosidade do fluido.

Julgue o item seguinte, a respeito de operações de sedimentação e centrifugação.

A velocidade de queda terminal \(Vt\) de partículas esféricas de diâmetro \(D_p\), no ponto de raio \(r\) em um campo centrífugo cuja velocidade angular é \(\omega\), é dada pela equação \(Vt = { r \omega ^2 (\rho_s - \rho_f) D^2_p \over 18 \mu},\) em que \(\rho_s\) representa a densidade das partículas sólidas e \(\rho_f\), a densidade do fluido e \(\mu\), a viscosidade do fluido.

Acerca de cinética de reações químicas, julgue o item que se segue.

Considere uma reação química representada pela seguinte equação: \(2 R\)\(P\), em que \(k_1\) representa a constante de velocidade da reação. Com relação a essa reação, é correto afirmar que ela é unimolecular e que sua lei de velocidade é dada por \(r_R = -k_1 [R]^2\), em que \(r_R\)r epresenta a taxa de reação.

Para uma reação em única fase entre os reagentes A e B, que gera os produtos R e S, segundo a equação \(a\) A + b B \(\rightarrow\)r R + s S, em que a, b, r e s representam os respectivos coeficientes estequiométricos, a taxa de reação em relação ao componente A, r_A, é dada pela expressão

\(r_A = { {1 \over V} { dn_A \over dt} },\)

em que \(n_A\)r epresenta a quantidade de matéria consumida de \(A\), \(V\), o volume da fase, e \(t\), o tempo.

A corrosão de objetos metálicos representa grande problema econômico no mundo atual, sendo seus efeitos acentuados pelo fenômeno da chuva ácida. A reação mais importante durante a corrosão de uma superfície de ferro, em presença de água e oxigênio, é a representada pela seguinte equação.

\(2\,\quad\,Fe_{(s)}\,+\,4\,\quad^+_{(aq)}\,+\,O_{2\,\mathrm\,(g)}\,\rightarrow\,2\,\quad\,Fe^{2+}_{aq}\,+\,2\,\quad\,H_2O_{\,(\,\ell)}\)

O₂ + 4 H⁺ + 4 e^- \(\rightarrow\) 2 H₂O Eº = +1,23 V
Fe³⁺ + e^- \(\rightarrow\) Fe²⁺ Eº = +0,77 V
Cr³⁺ + 3 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = +0,74 V
Fe²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Fe Eº = -0,44 V
Cr²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = -0,91 V

\(E = E^o - { 2,3 RT \over nF} \log Q,\)

em que \(R\), \(T\), \(n\), \(F\) e \(Q\) representam, respectivamente, a constante universal dos gases, a temperatura da célula eletroquímica (em Kelvin), a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação de oxirredução, a constante de Faraday e o quociente reacional.

Considerando as informações acima e que \(pH - - \log a_{H+}\), em que \(a_{H+}\) representa a atividade dos íons \(H^+\) na solução, julgue o item que se segue.

Em pH 4,0, o potencial elétrico para a referida reação de corrosão do ferro supera, em valor igual a 6,9RT/F, o potencial medido em pH 7,0, considerando-se constantes as atividades de Fe²⁺ e O₂ e a temperatura.

A corrosão de objetos metálicos representa grande problema econômico no mundo atual, sendo seus efeitos acentuados pelo fenômeno da chuva ácida. A reação mais importante durante a corrosão de uma superfície de ferro, em presença de água e oxigênio, é a representada pela seguinte equação.

\(2\,\quad\,Fe_{(s)}\,+\,4\,\quad^+_{(aq)}\,+\,O_{2\,\mathrm\,(g)}\,\rightarrow\,2\,\quad\,Fe^{2+}_{aq}\,+\,2\,\quad\,H_2O_{\,(\,\ell)}\)

O₂ + 4 H⁺ + 4 e^- \(\rightarrow\) 2 H₂O Eº = +1,23 V
Fe³⁺ + e^- \(\rightarrow\) Fe²⁺ Eº = +0,77 V
Cr³⁺ + 3 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = +0,74 V
Fe²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Fe Eº = -0,44 V
Cr²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = -0,91 V

\(E = E^o - { 2,3 RT \over nF} \log \quad Q,\)

em que \(R\), \(T\), \(n\), \(F\) e \(Q\) representam, respectivamente, a constante universal dos gases, a temperatura da célula eletroquímica (em Kelvin), a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação de oxirredução, a constante de Faraday e o quociente reacional.

Considerando as informações acima e que \(pH - - \log a_{H+}\), em que \(a_{H+}\) representa a atividade dos íons \(H^+\) na solução, julgue o item que se segue.

O potencial-padrão para a reação de corrosão do ferro apresentada, a 25 ºC, é maior que 2,0 V.

A corrosão de objetos metálicos representa grande problema econômico no mundo atual, sendo seus efeitos acentuados pelo fenômeno da chuva ácida. A reação mais importante durante a corrosão de uma superfície de ferro, em presença de água e oxigênio, é a representada pela seguinte equação.

\(2\,\quad\,Fe_{(s)}\,+\,4\,\quad^+_{(aq)}\,+\,O_{2\,\mathrm\,(g)}\,\rightarrow\,2\,\quad\,Fe^{2+}_{aq}\,+\,2\,\quad\,H_2O_{\,(\,\ell)}\)

O₂ + 4 H⁺ + 4 e^- \(\rightarrow\) 2 H₂O Eº = +1,23 V
Fe³⁺ + e^- \(\rightarrow\) Fe²⁺ Eº = +0,77 V
Cr³⁺ + 3 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = +0,74 V
Fe²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Fe Eº = -0,44 V
Cr²⁺ + 2 e^- \(\rightarrow\) Cr Eº = -0,91 V

\(E = E^o - { 2,3 RT \over nF} \log \quad Q,\)

em que \(R\), \(T\), \(n\), \(F\) e \(Q\) representam, respectivamente, a constante universal dos gases, a temperatura da célula eletroquímica (em Kelvin), a quantidade de matéria de elétrons transferidos na reação de oxirredução, a constante de Faraday e o quociente reacional.

Considerando as informações acima e que \(pH - - \log a_{H+}\), em que \(a_{H+}\) representa a atividade dos íons \(H^+\) na solução, julgue o item que se segue.

A partir dos dados fornecidos, infere-se que o potencial-padrão, a 25 ºC, para a reação Fe³⁺ + 3 e^- \(\rightarrow\) Fe é maior que 1,0 V.