Questão 57 do ENEM 2015 (Ciências da Natureza)

Question

O ar atmosférico pode ser utilizado para armazenar o excedente de energia gerada no sistema elétrico, diminuindo seu desperdício, por meio do seguinte processo: água e gás carbônico são inicialmente removidos do ar atmosférico e a massa de ar restante é resfriada até −198 °C. Presente na proporção de 78% dessa massa de ar, o nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume 700 vezes menor. A energia excedente do sistema elétrico é utilizada nesse processo, sendo parcialmente recuperada quando o nitrogênio líquido, exposto à temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande, fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica em energia elétrica.
MACHADO, R. Disponível em: www.correiobraziliense.com.br. Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado).

No processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela

A) expansão do nitrogênio durante a ebulição.
B) absorção de calor pelo nitrogênio durante a ebulição.
C) realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.
D) retirada de água e gás carbônico da atmosfera antes do resfriamento.
E) liberação de calor do nitrogênio para a vizinhança durante a liquefação.

Accepted Answer

Alternativa C: realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.

A energia elétrica excedente é utilizada para resfriar e comprimir o ar até liquefazer o nitrogênio, ou seja, é realizado trabalho sobre o gás nitrogênio durante o processo de liquefação, armazenando essa energia na forma de energia potencial associada ao estado líquido comprimido do gás, que depois é recuperada quando o nitrogênio evapora e se expande, movendo as turbinas. Expansão durante a ebulição (0) e absorção de calor durante a ebulição (1) descrevem a etapa de recuperação da energia, não o armazenamento; retirada de água e CO2 (3) é apenas uma etapa de purificação do ar, sem relação direta com o armazenamento de energia.

Questão 57 do ENEM 2015

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