Questão 69 - ENEM 2010 — Ciência da natureza e suas Tecnologias

No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os álcoois vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, álcoois como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte.

Álcool	Densidade a 25 ºC (g/mL)	Calor de Combustão (kJ/mol)
Metanol (CH₃OH)	0,79	− 726,0
Etanol (CH₃CH₂OH)	0,79	− 1367,0

BAIRD, C. Química Ambiental. São Paulo: Artmed, 1995 (adaptado).

Dados: Massas molares em g/mol: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os álcoois seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar

metanol, pois sua combustão completa aproximadamente 22,7 kJ de energia por combustível queimado.

etanol, pois sua combustão completa aproximadamente 29,7 kJ de energia por combustível queimado.

metanol, pois sua combustão completa aproximadamente 17,9 MJ de energia por combustível queimado.

etanol, pois sua combustão completa aproximadamente 23,5 MJ de energia por combustível queimado.

etanol, pois sua combustão completa aproximadamente 33,7 MJ de energia por combustível queimado.

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resolução

Para resolver essa questão, teremos que calcular a energia liberada para cada litro de metanol e etanol queimado.

Considerando que a densidade do metanol é igual a 0,79 g/ml, então 1L de metanol tem massa igual a 790 g.

1 mol de metanol tem massa igual a 32g. Logo, a quantidade de energia liberada pela queima de 1 litro de metanol é igual a:

32g.........................726 kJ
790g.........................X
X=17923 kJ ou 17,9 MJ

O mesmo será feito para o etanol.

1 mol de etanol tem massa igual a 46 g, então a quantidade de energia liberada na queima de 1 litro de etanol é igual a:

46g......................1367 kJ
790g...................Y
Y=23476 kJ ou 23,5 MJ

Considerando o mesmo volume para os dois combustíveis, a utilização do etanol é mais vantajosa, pois sua combustão completa fornece mais energia, aproximadamente 23,5 MJ por litro de combustível queimado.