Tabela: combustão (balanceada) e ?Hc: C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O, ?Hc = -1367 kJ·mol?¹; 2C8H18 +25O2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Tabela: combustão (balanceada) e ?Hc: C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O, ?Hc = -1367 kJ·mol?¹; 2C8H18 +25O2 ->16CO2+18H2O, ?Hc(2 mol)= -10940 kJ. Qual combustível libera mais energia por grama?
- A) Gasolina (represent. por C8H18) libera ~48 kJ·g?¹, maior que etanol (~30 kJ·g?¹).
- B) Etanol libera mais por mol, portanto mais por grama também.
- C) Não é possível comparar sem considerar eficiência do motor.
- D) Ambos têm energia por massa semelhantes (~35 kJ·g?¹).
- E) Etanol libera ~30 kJ·g?¹, maior que gasolina (~20 kJ·g?¹).
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcular a massa molar do etanol (C2H5OH): 2x12 + 6x1 + 1x16 = 46 g/mol. Como a combustão de 1 mol libera 1367 kJ, por grama o etanol libera 1367/46 = 29,7 kJ/g, aproximadamente 30 kJ/g.
- Calcular a massa molar da gasolina representada por octano (C8H18): 8x12 + 18x1 = 114 g/mol. A equação indica que 2 mol de C8H18 liberam 10940 kJ, então 1 mol libera 5470 kJ. Por grama, o octano libera 5470/114 = 48 kJ/g, aproximadamente 48 kJ/g.
- Comparar os valores por grama. A gasolina (cerca de 48 kJ/g) libera mais energia por grama que o etanol (cerca de 30 kJ/g). Portanto, a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Verificar as demais alternativas. B está errada porque compara por mol, e a pergunta pede por grama; o etanol libera menos energia por mol de C8H18 e, além disso, sua massa molar é menor. C está errada porque a questão pede apenas a energia liberada na combustão, sem envolver eficiência do motor. D está errada porque os valores por grama não são semelhantes: 30 e 48 kJ/g. E está errada porque inverte o resultado e subestima a gasolina, que na verdade libera cerca de 48 kJ/g, não 20 kJ/g.
💡 Dica: Calcule a energia liberada por grama de cada combustível.
Alternativa por alternativa
Cálculo por massa: 5470 kJ·mol?¹ ÷114,23 g·mol?¹ ˜47,9 kJ·g?¹; etanol ˜29,7 kJ·g?¹.
O aluno assume que a energia por mol de combustão equivale à energia por grama, ignorando que o etanol tem massa molar menor e que a questão pede comparação por massa. Ele confunde a grandeza por mol com a grandeza por grama.
Por que engana: Confundir a energia liberada por mol com a energia liberada por grama, levando a uma conclusão errada sobre qual combustível é mais eficiente.
O aluno acredita que a energia liberada na combustão depende de eficiência de motor, misturando o poder calorífico do combustível com o aproveitamento real em um motor. A questão trata apenas da energia liberada pela reação.
O aluno faz um cálculo incorreto de massa molar ou de conversão, obtendo valores próximos para os dois combustíveis, possivelmente por média ou divisão por massa errada. Não aplica corretamente a massa molar de cada substância.
O aluno calcula corretamente o etanol (cerca de 30 kJ/g), mas erra o cálculo da gasolina, obtendo cerca de 20 kJ/g, provavelmente por usar a massa molar errada ou dividir a energia de 2 mol por uma massa incorreta. Assim inverte a comparação final.
Raio-X da questão
energia de combustão
avaliacao
energia de combustão · cálculo de energia por massa
Revisar cálculos de energia de combustão e unidades de medida.
Confundir a energia liberada por mol com a energia liberada por grama, levando a uma conclusão errada sobre qual combustível é mais eficiente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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