Cinetica chimica

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Si riportano di seguito a titolo esemplificativo alcuni esercizi di cinetica analoghi a quelli che verranno proposti in sede d’esame. Tutti gli esercizi sono risolubili analiticamente; per ciascuno si riporta comunque il listato di un programma commentato in linguaggio Matlab per la risoluzione dell’esercizio. Esercizio 1 Il meccanismo di reazione: AB CD+→+ passa attraverso la formazione di un intermedio R, la cui reattività è molto elevata. Pertanto lo schema cinetico elementare è rappresentato dalle due reazioni: 1 2 k k AR BR CD  → +  → + Considerando le due reazioni elementari e applicando l’approssimazione dell’intermedio stazionario, determinare la composizione nel reattore dopo 5 minuti nel caso in cui esso sia approssimabile ad un reattore ideale batch a volume costante. Dati 1 1 11 2 01 01 3 0.2 [ ] 10 [ ] 1[ ] 1[ ] 0.1 [ ] − −− − − = = = = = ks k L mol s A mol L B mol L Vm Risultati 3 3 3 3 3 0.00 [ ] 0.00 [ ] 0.00[ ] 1.00[ ] 1.00[ ] − − − − − = = = = = A kmol m R kmol m B kmol m C kmol m D kmol m Codice Matlab % main esercizio 1 % R. Rota 2013 clear all close all global k v % dati comuni v = [ -1 1 0 0 0 %matrice stechiometrica 0 -1 -1 1 1]'; k = [0.2 10]; %costanti cinetiche [kmol - m3 - s] y0 = [1 0 1 0 0]'; %concentrazioni iniziali/ingresso [kmol/m3] tau= 5*60; %tempo di residenza totale [s] % PFR/Batch [t,y] = ode23(@fBatch_1,[0 tau],y0); %integrazione ODEs yF = y(length(t),:) %scritta a video function yp = fBatch_1(t,y) % fBatch_1 % reattore BATCH/PFR - Esercizio 1 % R. Rota 2013 global k v A = y(1); R = y(2); B = y(3); C = y(4); D = y(5); R = [ k(1)*A; k(2)*B*R]; r = v*R; yp = r; Esercizio 2 Una portata di 0.5 [L/min] di una soluzione acquosa diluita del composto A con concentrazione A° pari a 0.15 [mol/L] viene fatta reagire alla temperatura di 25…