Questão 30 de Termoquímica e emissão específica de CO₂ estilo FUVEST resolvida

Enunciado

Um estudo compara metano e metanol como combustíveis. A tabela informa a energia liberada na combustão completa de um mol e a quantidade de CO₂ produzida. No estudo, os dois processos têm o mesmo rendimento de aproveitamento da energia, e considera-se somente o CO₂ emitido na combustão, sem incluir etapas de produção e transporte. | Combustível | Energia liberada (kJ/mol) | CO₂ produzido (mol por mol de combustível) | | --- | --- | --- | | Metano, CH₄ | 890 | 1 | | Metanol, CH₃OH | 726 | 1 | Para fornecer a mesma quantidade de energia útil, a combustão do metano, em comparação com a do metanol, emite uma massa de CO₂

• A: aproximadamente 18% menor.
• B: aproximadamente 18% maior.
• C: aproximadamente 23% menor.
• D: igual, pois os dois combustíveis têm um átomo de carbono por molécula.
• E: duas vezes menor, pois a massa molar do metano é metade da massa molar do metanol.

Resolução comentada

Resposta: A

Como os rendimentos são iguais, fornecer a mesma energia útil exige a mesma energia liberada $Q$. As quantidades de combustível são $Q/890$ mol de metano e $Q/726$ mol de metanol. Cada mol produz um mol de CO₂, de modo que a razão entre as massas emitidas é $ \frac{m_{\mathrm{CO_2,metano}}}{m_{\mathrm{CO_2,metanol}}}=\frac{726}{890}\approx0{,}816. $ Portanto, o metano emite aproximadamente $1-0{,}816=0{,}184$, ou 18,4%, menos CO₂ nesse recorte. O número de carbonos por molécula é igual, mas a energia obtida por mol difere. A porcentagem usa como referência a emissão do metanol; inverter a base produz outra porcentagem.