Questão 69 do ENEM 2010 (Ciências da Natureza)

Question

No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, alcoóis 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.
Densidade Calor de Álcool a 25 ºC Combustão (g/mL) (kJ/mol)
Metanol 0,79 -726,0 (CH₃OH)
Etanol 0,79 -1367,0 (CH₃CH₂OH)
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 alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar

A) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.
B) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.
C) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado.
D) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.
E) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.

Accepted Answer

Alternativa D: etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.

Calculando a energia liberada por litro de cada álcool (usando densidade e calor de combustão molar convertidos para massa e volume), o etanol libera aproximadamente 23,5 MJ por litro, valor superior ao do metanol, tornando seu uso mais vantajoso economicamente por litro de combustível ao mesmo custo de produção. As opções que apontam o metanol como mais vantajoso ou usam unidades erradas (kJ em vez de MJ) não correspondem ao cálculo correto de energia por volume. O conceito é o cálculo de poder calorífico por unidade de volume usando densidade e massa molar.

Questão 69 do ENEM 2010

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