ENEM - 2015 O ar atmosférico pode ser utilizado para armazenar o excedente de energia gerada no sistema…

Questão

ENEM - 2015 O ar atmosférico pode ser utilizado para armazenar o excedente de energia gerada no sistema elétrico, diminuindo seu desperdício, por meio do seguinte processo: água e gás carbônico são inicialmente removidos do ar atmosférico e a massa de ar restante é resfriada ate -198°C. Presente na proporção de 78% dessa massa de ar, o nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume 700 vezes menor. A energia excedente do sistema elétrico é utilizada nesse processo, sendo parcialmente recuperada quando o nitrogênio líquido, exposto à temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande, fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica em energia elétrica. MACHADO, R. Disponível em: www.correiobraziliense.com.br. Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado). No processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela No processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela

1. A) Expansão do nitrogênio durante a ebulição.
2. B) Absorção de calor pelo nitrogênio durante a ebulição.
3. C) Realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.
4. D) Retirada de água e gás carbônico da atmosfera antes do resfriamento.
5. E) Liberação de calor do nitrogênio para a vizinhança durante a liquefação

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Identifique o que a questão pergunta: por qual processo o excedente de energia elétrica fica armazenado. O texto descreve um ciclo em que a energia elétrica excedente é usada para liquefazer o nitrogênio do ar, e depois é recuperada na expansão do nitrogênio líquido que move turbinas.
2. Analise a etapa de armazenamento. Para liquefazer o nitrogênio, ele é resfriado a -198 °C e reduzido de volume (700 vezes menor). Reduzir o volume de um gás e resfriá-lo exige que a energia elétrica seja transformada em trabalho mecânico sobre o gás (por exemplo, por compressão). Assim, a energia elétrica excedente fica armazenada como energia interna do nitrogênio liquefeito, por meio do trabalho realizado sobre ele durante a liquefação.
3. Analise a etapa de recuperação. Quando o nitrogênio líquido entra em ebulição à temperatura ambiente, ele se expande e move as turbinas. Isso é a liberação da energia armazenada, e não o seu armazenamento, o que torna a alternativa A incorreta como forma de armazenamento.
4. Avalie as demais alternativas. A) Está errada, pois a expansão é o momento de recuperação da energia, não de armazenamento. B) Está errada, pois, na ebulição, o nitrogênio absorve calor do ambiente, mas isso não representa o armazenamento da energia elétrica excedente. D) Está errada, pois a retirada de água e gás carbônico é uma etapa preliminar de purificação do ar e não armazena energia. E) Está errada, pois a liberação de calor na liquefação ocorre durante o resfriamento, processo que não é a forma de armazenar a energia elétrica; o calor cedido vai para a vizinhança e não corresponde ao armazenamento.
5. Conclusão. A energia elétrica excedente é armazenada pela realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Identifique o processo de armazenamento de energia no ciclo do nitrogênio.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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