DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE CINÉTICA DE UMA REAÇÃO QUÍMICA UTILIZANDO O MÉTODO DE QUADRATURAS GAUSSIANAS PARA RESOLUÇÃO DE EDOS NÃO-LINEARES
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Aluno de Iniciação Científica: Felipe Oshiro Capitelli (PETROBRAS)
Curso: Engenharia Química (MT)
Orientador: Marcelo Kaminski Lenzi
Colaborador: Giuliana Pavanelli, Vitor Antonangelo
Departamento: Engenharia Química
Setor: Setor de Tecnologia
Área de Conhecimento: 30600006
RESUMO
A constante cinética k também chamada de constante de velocidade de uma reação é uma constante de proporcionalidade que relaciona a velocidade de reação e a concentração dos reagentes dependendo da ordem e da natureza da reação química em estudo, bem como do estado físico do sistema. Ressalta-se que a constante cinética é uma função da temperatura do sistema. O objetivo da presente pesquisa consiste em determinar a constante cinética de uma reação química utilizando o método de quadraturas gaussianas para resolução de equações diferenciais ordinárias não-lineares correspondente ao sistema reacional, avaliando o número de pontos necessários para obtenção de um bom resultado a consequente qualidade do ajuste. Muitas vezes essa constante é obtida pela resolução de um sistema de equações diferenciais não-lineares, haja vista a complexidade matemática do problema, e o mesmo possui apenas solução numérica. Uma regra de quadratura é uma aproximação de uma integral definida de uma função, usualmente estabelecida como uma soma ponderada dos valores assumidos pela função em um conjunto finito de pontos, chamados pontos de integração. Os pontos de integração e os pesos dependem da regra específica utilizada e da precisão necessária para a aproximação. Assim, neste trabalho serão avaliados o número de pontos de integração necessários para obter um bom resultado iniciando com uma quadratura de um ponto até o número de pontos necessários para obter um bom resultado especificando a precisão desejada. Portanto, o quesito precisão será o critério de parada no processo iterativo que avaliará a qualidade do ajuste onde serão utilizadas funções estatísticas para determinar o truncamento do processo. Finalmente, ressalta-se que serão utilizados dados experimentais previamente reportados na literatura para a correta avaliação e validação do método aqui proposto.
Palavras-chave: Constante Cinética, Quadratura Gaussiana, Equações Diferenciais Ordinárias Não-lineares