O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são…

Questão

O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/mol. Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia. Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás, será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina: [FUVEST 2016 - Questão 15] FUVEST - 2016

1. A) 0,7
2. B) 1,0
3. C) 1,7
4. D) 3,3
5. E) 4,5

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Calcule o volume de metano no biogás. Como o metano é 60% do volume, 0,6 x 2000 L = 1200 L de metano por dia. Passo 2: Converta o volume em mols de metano. Nas condições da prova, 1 mol de gás ocupa cerca de 24 L, então 1200 L / 24 L/mol = 50 mol de metano. Passo 3: Calcule a energia liberada pela queima desse metano. Como a combustão libera cerca de 900 kJ por mol, 50 mol x 900 kJ/mol = 45 000 kJ. Passo 4: Encontre o volume de gasolina que libera a mesma energia. O poder calorífico da gasolina, indicado no material de referência da prova, é de cerca de 45 000 kJ por litro. Assim, 45 000 kJ / (45 000 kJ/L) = 1,0 L de gasolina, que é a alternativa B. Por que as outras estão erradas: A (0,7) resulta de um erro no cálculo da quantidade de mols ou da energia; C (1,7) resulta de usar o volume total de 2000 L, sem aplicar a fração de 60% de metano; D (3,3) resulta de um erro de proporção na conversão entre volume, mols e energia; E (4,5) resulta de inverter a razão entre energia e volume de gasolina, o que aumenta o resultado de forma incorreta.

💡 Dica: Calcule a energia total liberada pelo metano e compare com a energia da gasolina para encontrar o volume necessário.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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