Alguns motores de foguetes espaciais usam metano como combustível e oxigênio como comburente. Ambos os…

Questão

Alguns motores de foguetes espaciais usam metano como combustível e oxigênio como comburente. Ambos os compostos são armazenados em estado líquido no próprio foguete, o que permite o seu armazenamento em maior quantidade do que se estivessem no estado gasoso. Sabe-se que o foguete armazena um volume de oxigênio líquido 1,5 vez maior do que de metano líquido e que ambos são completamente consumidos na combustão, conforme a equação CH4(l) + 2 O2(l) ? CO2(g) + 2 H2O(g). Nessas condições, é correto afirmar que a razão entre a densidade do metano líquido e a densidade do oxigênio líquido é igual a [FUVEST 2025 - Questão 64] FUVEST - 2025

1. A) 0,186.
2. B) 0,375.
3. C) 0,75.
4. D) 1,5.
5. E) 3.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Chame de V o volume de metano líquido. Então o volume de oxigênio líquido é 1,5V. Chame de d1 a densidade do metano líquido e de d2 a densidade do oxigênio líquido. As massas são m1 = d1·V (metano) e m2 = d2·1,5V (oxigênio). Passo 2: Pela equação balanceada, 1 mol de CH4 consome 2 mols de O2, com consumo completo dos dois. Massas molares: CH4 = 16 g/mol e O2 = 32 g/mol. Assim, se houver n mols de CH4, haverá 2n mols de O2. Passo 3: As massas consumidas são m1 = 16n (metano) e m2 = 2n·32 = 64n (oxigênio). Passo 4: Igualando às expressões de massa: d1·V = 16n e d2·1,5V = 64n. Dividindo a primeira pela segunda: d1·V / (d2·1,5V) = 16n/64n, ou seja, (d1/d2)/1,5 = 0,25. Logo d1/d2 = 0,25 × 1,5 = 0,375. Passo 5: A alternativa B está correta, coincidindo com o gabarito oficial. A alternativa A (0,186) está errada, pois só seria obtida se a massa molar ou o coeficiente do O2 fossem contados duas vezes. A alternativa C (0,75) está errada, pois ignora o coeficiente 2 do O2 na equação. A alternativa D (1,5) está errada, pois confunde a razão entre volumes com a razão entre densidades. A alternativa E (3) está errada, pois multiplica por 2 em vez de dividir pelo coeficiente estequiométrico.

💡 Dica: Use a equação química para relacionar volumes e massas e calcule a razão das densidades.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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