Questão 92 do ENEM 2018 comentada
Como comparar combustíveis usando densidade, calor de combustão e conservação da energia consumida.
O carro flex é uma realidade no Brasil. Estes veículos estão equipados com motor que tem a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível. No entanto, as pessoas que têm esse tipo de veículo, na hora do abastecimento, têm sempre a dúvida: álcool ou gasolina? Para avaliar o consumo desses combustíveis, realizou-se um percurso com um veículo flex, consumindo 40 itros de gasolina e no percurso de volta utilizou-se etanol.
Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta.
O quadro resume alguns dados aproximados sobre esses combustíveis.
O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de
- A27.
- B32.
- C37.
- D58.
- E67.
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O que a questão cobra
A questão exige relacionar volume, densidade e massa para calcular a energia liberada por cada combustível. Também é preciso usar a condição de que os dois percursos consomem a mesma energia.
Resolução
A tabela da figura informa a densidade de cada combustível e o calor liberado por grama na combustão. Primeiro, calculamos a energia fornecida pela gasolina. Como o calor aparece com sinal negativo, usamos seu valor em módulo, pois queremos comparar a energia liberada.
Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta.
40 L = 40 000 mL
Massa de gasolina = 40 000 × 0,7 = 28 000 g
Energia da gasolina = 28 000 × 10 = 280 000 kcal
Para o etanol, cada litro tem massa de 800 g, pois sua densidade é 0,8 g/mL. Assim, cada litro libera 800 × 6 = 4 800 kcal.
Volume de etanol = 280 000 ÷ 4 800 ≈ 58,3 L
O volume mais próximo é 58 L.
Alternativa por alternativa
- A
27 L de etanol liberam 129 600 kcal, menos que as 280 000 kcal fornecidas pela gasolina. Portanto, não mantêm o mesmo consumo de energia.
- B
32 L de etanol liberam 153 600 kcal, abaixo da energia consumida no percurso de ida.
- C
37 L de etanol liberam 177 600 kcal, também menos que 280 000 kcal.
- D
Correta. 58 L de etanol liberam 278 400 kcal, valor próximo de 280 000 kcal. Por isso, essa alternativa corresponde ao mesmo consumo de energia.
- E
67 L de etanol liberam 321 600 kcal, mais que a energia fornecida pela gasolina. Portanto, o volume é excessivo.
Para lembrarEnergia liberada = massa × calor de combustão; para passar de volume a massa, use massa = volume × densidade.
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