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Acerca de balanços de materiais e de energia, com ou sem reação química, julgue os itens de 115 a 117.
Considere que um composto P seja obtido em um reator de tanque agitado que opera continuamente. A obtenção do composto ocorre por meio da reação A → P, em que A é o reagente utilizado para a obtenção de P. A alimentação, em L · s⁻¹, entra no reator a uma vazão q_e em L · s⁻¹; a concentração do reagente, em mol · L⁻¹, na alimentação é C_Ae; a densidade, em g · L⁻¹, dessa corrente é D_e e o volume útil do tanque, em L, é igual a V. O composto no tanque pode ser considerado perfeitamente misturado, de forma que a densidade e a concentração de A no tanque seja igual à da corrente da saída. Para esse processo, a taxa de consumo de A (r_A), em mol · L⁻¹ · s⁻¹, é representada por r_A = kC_A, em que k é a constante cinética. Assumindo que a densidade da corrente de entrada seja igual à densidade da corrente de saída, o balanço diferencial para a massa total pode ser expresso por dV/dt = q_e - q_s, sendo q_s a vazão da corrente de saída em L · s⁻¹. O balanço diferencial de A pode ser expresso por V dC_As/dt + C_As dV/dt = q_e C_Ae - q_s C_As - V k C_As, sendo C_As concentração do reagente na corrente de saída.