Tabela de poder calorífico inferior (PCI): etanol = 3,0×10^7 J/kg; gasolina = 4,5×10^7 J/kg; diesel = 4,2×10^7…
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 de poder calorífico inferior (PCI): etanol = 3,0×10^7 J/kg; gasolina = 4,5×10^7 J/kg; diesel = 4,2×10^7 J/kg. Qual massa de etanol fornece a mesma energia liberada pela combustão de 2,0 kg de gasolina?
- A) 1,5 kg de etanol.
- B) 2,0 kg de etanol.
- C) 2,8 kg de etanol.
- D) 3,0 kg de etanol.
- E) 6,0 kg de etanol.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza envolvida. O poder calorífico inferior (PCI) indica quantos joules são liberados por quilograma de combustível queimado, então energia = massa × PCI.
- Calcule a energia liberada por 2,0 kg de gasolina: 2,0 × 4,5×10^7 = 9,0×10^7 J.
- Seja m a massa de etanol que libera a mesma energia. Então m × 3,0×10^7 = 9,0×10^7, logo m = 9,0×10^7 / 3,0×10^7 = 3,0 kg.
- Conferência: 3,0 kg × 3,0×10^7 = 9,0×10^7 J, igual à energia da gasolina.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A (1,5 kg) ignora a massa de 2,0 kg de gasolina; a alternativa B (2,0 kg) supõe que massas iguais liberam a mesma energia, desprezando a diferença de PCI; a alternativa C (2,8 kg) usa o PCI do diesel em vez do da gasolina; a alternativa E (6,0 kg) multiplica em vez de dividir pelo PCI do etanol.
- Assim, a alternativa correta é a D, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a relação de energia para igualar as energias liberadas e calcule a massa de etanol.
Alternativa por alternativa
Calculou apenas a razão entre os PCIs (4,5 / 3,0 = 1,5) e esqueceu de multiplicar pela massa de 2,0 kg de gasolina.
Acreditou que quantidades iguais de massa de combustíveis diferentes liberam a mesma energia, ignorando que o PCI da gasolina é maior que o do etanol.
Leu o PCI do diesel (4,2×10^7 J/kg) no lugar do da gasolina (4,5×10^7 J/kg), obtendo 2,0 × 4,2 / 3,0 = 2,8 kg.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre as energias liberadas e calcular a massa de etanol incorretamente, não considerando a diferença nos poderes caloríficos.
A combustão de 2,0 kg de gasolina libera 2,0×4,5×10^7 = 9,0×10^7 J. Para liberar essa mesma energia com etanol: m = 9,0×10^7 ÷ 3,0×10^7 = 3,0 kg.
Multiplicou a massa de gasolina pelo PCI do etanol em vez de dividir, obtendo 2,0 × 3,0 = 6,0 kg, o que inverte a relação entre energia e massa.
Raio-X da questão
poder calorífico, energia, massa
avaliacao
poder calorífico · conversão de unidades
Revisar cálculo de energia a partir do poder calorífico e massa.
O aluno pode confundir a relação entre as energias liberadas e calcular a massa de etanol incorretamente, não considerando a diferença nos poderes caloríficos.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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