1ª Série - volume 1 2023

GABARITO D
RESOLUÇÃO
As questões sobre energia mundial requerem um certo conhecimento acerca de como o mundo necessita de energia e como as fontes encontradas podem mudar toda a dinâmica geopolítica do mundo, por isso é importante conhecê-las e entendê-las para podermos responder questões como essa. A energia geotérmica ou energia produzida pelo núcleo da terra ainda é pouco utilizada e difundida, a maioria das pessoas nunca ouviram falar delas e por isso ainda reque muito estudo para o seu uso, elas são parecidas como a energia nuclear no quesito transformação da energia, mas seu comportamento ainda deve ser mais analisado.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
O princípio da conservação de energia afirma que a energia não pode ser destruída nem criada. Sendo assim, a energia apenas transforma de uma forma para outra. A transformação de energia é o processo de mudança de energia de uma forma para outra. Conforme podemos perceber, esse processo de transformação de energia é muito importante e acontece a todo momento no nosso cotidiano. Existem vários tipos de energia: energia química, energia elétrica, energia nuclear, energia cinética, mecânica e outras. No processo secundário temos uma turbina que funciona a partir do vapor que é produzido com a energia recuperada do processo primário. Então temos energia térmica na produção do vapor se transformando em energia mecânica no movimento da turbina.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
A baixa de recursos hídricos inviabiliza a energia hidráulica e a nuclear, bem como as chuvas inviabilizam a energia solar. A pequena dimensão territorial do país e os constantes ventos favorecem então o uso da energia eólica.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Primeiro temos que calcular a energia liberada para cada litro de metanol e etanol queimado partir das densidades. A densidade do metanol e do etanol é 0,79 g/ml, então 1L desses combustíveis tem massa igual a 790 g. Metanol: Massa molar do metanol = 32g 32g —— 726 kJ 790g —— X X=17923 kJ ou 17,9 MJ Etanol: Massa molar do metanol = 46 g 46g —— 1367 kJ 790g —— Y Y=23476 kJ ou 23,5 MJ Como fizemos a comparação para os dois combustíveis como 1L o mais vantajoso é o etanol por liberar mais energia que metanol.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Conforme os dados do enunciado, cada 1mol de H2 gera 270kJ de calor; assim, o número de mol necessário de H2 para gerar 5400kJ é de: 1mol ----- 270kJ xmol ----- 5400kJ x = 20 mol de H2 são necessários. A massa molar do H2 é 2g/mol, assim a massa referente aos 20mol é: n = m/MM n*MM = m 20*2 = m 40g de H2 necessários para fornecer 5400kJ de calor. 1mol de CH4 libera 900kJ, de maneira semelhante, precisamos de y mol para liberar 5400kJ de calor: 1mol ----- 900kJ ymol ------ 5400kJ y = 6 mols de CH4 necessários para liberar 5400kJ. A massa molar do metano é de 16g/mol n = m/MM n*MM = m 6*16 = 96g de metano são necessários para gerar 5400kJ 1mol de etanol gera 1350kJ, assim, z mol são necessários para gerar 5400kJ 1mol ---- 1350kJ zmol ----- 5400kJ z = 4mol A massa molar do etanol é de 46g/mol, logo a massa consumida para gerar 5400kJ é: n*MM = m 4*46 = m 184g é a massa de etanol necessária. Desta forma, o combustível mais econômico é o H2, que consome apenas 40g. Comparando a massa de CO2 gerada nas combustões de CH4 e C2H5OH: 1CH4(g) + 2 O2(g) →1 CO2(g) + H2O(g) Cada 1mol de CH4 gera também 1mol de CO2. Desta forma os 6 mols de metano, geram também 6mols de CO2. Sabendo que a massa molar do CO2 é 44g/mol, temos então em massa: n*MM = m 6*44 = m 264g de CO2 1C2H6O(l)+ 3O2 → 2 CO2(g) + 3 H2O(g) Cada 1mol de C2H6O forma 2mol de CO2. Desta forma os 4mol de etanol formam 8mol de CO2. O que em massa dá; 8*44 = m 352g de CO2 Então o combustível mais poluente é o etanol.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Usinas hidrelétricas precisam de uma grande área alagada, para formar uma queda d’água significativa e aumentar seu potencial energético. A matéria orgânica morta nessa área alagada (vegetais afogados, animais, etc) é decomposta, iniciando um processo de eutrofização. Ao final deste processo, esse reservatório eutrofizado passa a liberar metano, um gás estufa, em decorrência da decomposição anaeróbica da matéria orgânica.