1ª Série - volume 1 2022

GABARITO D
RESOLUÇÃO
As questões sobre energia mundial requerem um certo conhecimento a cerca 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 comportante 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.