Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5c01
O carro flex é uma realidade no Brasil. Estes veículos estão equipados com motor que tem a capacidade de funcionar com mais de um tipo de combustível. No entanto, as pessoas que têm esse tipo de veículo, na hora do abastecimento, têm sempre a dúvida: álcool ou gasolina? Para avaliar o consumo desses combustíveis, realizou-se um percurso com um veículo flex, consumindo 40 litros de gasolina e no percurso de volta utilizou-se etanol. Foi considerado o mesmo consumo de energia tanto no percurso de ida quanto no de volta.
O quadro resume alguns dados aproximados sobre esses combustíveis.
| Combustível | Densidade (g⋅mL−1) | Calor de combustão (kcal⋅g−1) |
|---|---|---|
| Etanol | 0,8 | −6 |
| Gasolina | 0,7 | −10 |
O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de
27
32
37
58
67
Official Explanation / Community Explanations
A questão envolve o conceito de conservação de energia: a energia fornecida pela gasolina na ida deve ser igual à energia fornecida pelo etanol na volta, já que o percurso é o mesmo e o consumo de energia é igual.
Primeiro, calcula-se a energia total fornecida pelos 40 litros de gasolina. A densidade da gasolina é 0,7 g/mL, ou seja, 700 g/L. Portanto, 40 L de gasolina têm massa de 40 L⋅700 g/L=28.000 g. O calor de combustão da gasolina é −10 kcal/g (o sinal negativo indica liberação de energia, mas usamos o valor absoluto para o cálculo). Assim, a energia liberada é 28.000 g⋅10 kcal/g=280.000 kcal.
Para o etanol, a densidade é 0,8 g/mL=800 g/L. Seja V o volume de etanol em litros. A massa de etanol é V⋅800 g. O calor de combustão do etanol é −6 kcal/g, então a energia liberada é V⋅800⋅6=4.800V kcal.
Igualando as energias: 4.800V=280.000→V=4.800280.000≈58,33 L. O valor mais próximo é 58 L.
As demais alternativas estão incorretas: 27 L, 32 L e 37 L são valores muito baixos, pois o etanol tem menor densidade e menor calor de combustão por grama, exigindo maior volume para igualar a energia. Já 67 L é um valor um pouco acima do calculado, mas o mais próximo é 58 L.