Questão 69 do ENEM 2010 comentada
Como calcular a energia liberada por litro de álcool a partir da densidade e do calor de combustão.
Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar
- AMetanol, pois sua combustão completa fornece, aproximadamente, 22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.
- BEtanol, pois sua combustão completa fornece, aproximadamente, 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.
- CMetanol, pois sua combustão completa fornece, aproximadamente, 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado.
- DEtanol, pois sua combustão completa fornece, aproximadamente, 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.
- EEtanol, pois sua combustão completa fornece, aproximadamente, 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige relacionar densidade, massa molar e calor de combustão para comparar a energia liberada por litro de cada álcool. Como o custo de produção por volume é igual, você deve comparar a energia por litro.
Resolução
A figura informa a densidade e o calor de combustão molar dos dois álcoois. Para comparar a energia por litro, calculamos primeiro a massa de um litro e depois o número de mols. Como os calores são negativos, usamos seus módulos para expressar a energia liberada.
Etanol (CH₃CH₂OH) | 0,79 | -1367,0
Um litro tem 1 000 mL. Assim, a massa de cada álcool é 790 g. As massas molares são 32 g/mol para o metanol e 46 g/mol para o etanol.
Metanol: (790 ÷ 32) × 726 = 17 923 kJ ≈ 17,9 MJ/L.
Etanol: (790 ÷ 46) × 1 367 = 23 477 kJ ≈ 23,5 MJ/L.
O etanol libera mais energia por litro. Se o custo por volume é o mesmo, ele oferece mais energia pelo mesmo custo. Portanto, a opção correta é a que indica etanol e aproximadamente 23,5 MJ por litro.
Alternativa por alternativa
- A
O cálculo para o metanol resulta em aproximadamente 17,9 MJ/L, não 22,7 kJ/L.
- B
O etanol libera aproximadamente 23,5 MJ/L, não 29,7 kJ/L.
- C
Embora 17,9 MJ/L corresponda ao metanol, ele libera menos energia por litro que o etanol.
- D
Correta. O cálculo resulta em aproximadamente 23,5 MJ/L para o etanol, que libera mais energia por litro.
- E
O valor calculado para o etanol é aproximadamente 23,5 MJ/L, não 33,7 MJ/L.
Para lembrarEnergia por litro = massa por litro ÷ massa molar × módulo do calor de combustão molar.
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