Físico-Química ⇒ (Puc) Termoquímica Tópico resolvido

[thetruthFMA]

(PUC-PR) Nos últimos anos, o mercado financeiro internacional tem mostrado uma tendência na valorização das denominadas Commodities Agrícolas como, por exemplo, o milho, devido ao maior interesse no uso desses produtos para fins de obtenção de combustíveis alternativos ao petróleo que sejam menos poluentes e ainda renováveis. Dentre esses combustíveis, pode-se destacar o metano (CH4 = 16 g mol-1), o metanol (CH3OH = 32 g mol-1) e o etanol (CH3CH2OH = 46 g mol-1).

Segundo as informações apresentadas na tabela a seguir,pode-se afirmar que os combustíveis que apresentam as maiores capacidades energéticas mássica e volumétrica são, respectivamente:

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A) Metanol e Etanol.
B) Etanol e Metanol.
C) Metanol e Metano.
D) Etanol e Metano.
E) Metano e Etanol.

Resposta

---

E

[MateusQqMDMOD]

Olá. Uma ideia é trabalhar com análise das dimensões:

1) Metano

[tex3]\Delta \text{H}_{\text{combustão metano }} = \frac{ -890,8 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}}[/tex3]

[tex3]\frac{ -890,8 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}} \, \cdot \, \frac{ 1 \, \text{mol} }{ 16 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -890,8 \, \text{kJ} }{\cancel{1 \, \text{mol}}} \, \cdot \, \frac{ \cancel{1 \, \text{mol} }}{ 16 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -890,8 \, \text{kJ} }{ 16 \, \text{g}} = \boxed{ \frac{ -55,6 \, \text{kJ} }{ \text{g de metano }} }[/tex3]

Daí,

[tex3]\frac{ -55,6 \, \text{kJ} }{ \text{g de metano }} \, \cdot \, \frac{ 0,717 \cdot 10^{-3} \, \text{g de metano} }{ \text{ml} }[/tex3]

[tex3]\frac{ -55,6 \, \text{kJ} }{ \cancel{\text{g de metano }}} \, \cdot \, \frac{ 0,717 \cdot 10^{-3} \,\cancel{ \text{g de metano} }}{ \text{ml} } = \boxed{ \frac{ -39 \cdot 10^{-3} \, \text{kJ} }{ \text{ml de metano} } }[/tex3]

2) Metanol

[tex3]\Delta \text{H}_{\text{combustão metanol }} = \frac{ -763,7 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}}[/tex3]

[tex3]\frac{ -763,7 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}} \, \cdot \, \frac{ 1 \, \text{mol} }{ 32 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -763,7 \, \text{kJ} }{\cancel{1 \, \text{mol}}} \, \cdot \, \frac{ \cancel{1 \, \text{mol} }}{ 32 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -763,7 \, \text{kJ} }{ 32 \, \text{g}} = \boxed{ \frac{ -23,8 \, \text{kJ} }{ \text{g de metanol }} }[/tex3]

Daí,

[tex3]\frac{ -23,8 \, \text{kJ} }{ \text{g de metanol }} \, \cdot \, \frac{ 0,792 \, \text{g de metanol} }{ \text{ml} }[/tex3]

[tex3]\frac{ -23,8 \, \text{kJ} }{ \cancel{\text{g de metanol }}} \, \cdot \, \frac{ 0,792 \,\cancel{ \text{g de metanol} }}{ \text{ml} } = \boxed{ \frac{ -18,9 \, \text{kJ} }{ \text{ml de metanol} } }[/tex3]

3) Etanol

[tex3]\Delta \text{H}_{\text{combustão metanol }} = \frac{ -1409,4 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}}[/tex3]

[tex3]\frac{ -1409,4 \, \text{kJ} }{1 \, \text{mol}} \, \cdot \, \frac{ 1 \, \text{mol} }{ 46 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -1409,4 \, \text{kJ} }{\cancel{1 \, \text{mol}}} \, \cdot \, \frac{ \cancel{1 \, \text{mol} }}{ 46 \, \text{g}} [/tex3]

[tex3]\frac{ -1409,4 \, \text{kJ} }{ 32 \, \text{g}} = \boxed{ \frac{ -44,04 \, \text{kJ} }{ \text{g de etanol }} }[/tex3]

Daí,

[tex3]\frac{ -44,04 \, \text{kJ} }{ \text{g de etanol }} \, \cdot \, \frac{ 0,789 \, \text{g de etanol} }{ \text{ml} }[/tex3]

[tex3]\frac{ -44,04 \, \text{kJ} }{ \cancel{\text{g de etanol }}} \, \cdot \, \frac{ 0,789 \,\cancel{ \text{g de etanol} }}{ \text{ml} } = \boxed{ \frac{ -34,7 \, \text{kJ} }{ \text{ml de etanol} } }[/tex3]

Ou seja,

[tex3]\frac{ -55,6 \, \text{kJ} }{ \text{g de metano }} > \frac{ -44,04 \, \text{kJ} }{ \text{g de etanol }} > \frac{ -23,8 \, \text{kJ} }{ \text{g de metanol }}[/tex3]

e

[tex3]\frac{ -34,7 \, \text{kJ} }{ \text{ml de etanol} }> \frac{ -18,9 \, \text{kJ} }{ \text{ml de metanol} } > \frac{ -39 \cdot 10^{-3} \, \text{kJ} }{ \text{ml de metano} } [/tex3]

[MateusQqMDMOD]

Confira as contas.

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