Question

(UFMG) O gás natural (metano) é um combustível uti- lizado, em usinas termoelétricas, na geração de eletrici- dade, a partir da energia térmica liberada na combustão: CH4(g) + 2 O2(g) *( CO2(g) + 2 H2O(v) ∆H = −800 kJ/mol Em Ibirité, região metropolitana de Belo Horizonte, está em fase de instalação uma termoelétrica que deverá ter, apro- ximadamente, uma produção de 2,4 ∙ 109 kJ/hora de ener- gia elétrica. Considere que a energia térmica liberada na combustão do metano é completamente convertida em energia elé- trica. Nesse caso, a massa de CO2(g) lançada na atmosfe- ra será, aproximadamente, igua? gostaria de saber, por favor.

Answer 1

A reação de combustão dada é:
CH4(g) + 2O2(g) --> CO2(g) + 2H2O(v)    -->  ΔH=-800kJ/mol

A energia produzida por hora é:
E=2,4.10^9kJ

Dividimos a energia total pela energia molar da reação para saber quantos mols de CH4 deverão ser queimados por hora, e como 1mol de CH4 gera 1mol de CO2, a quantidade em mols de CH4 liberado.

n=E(total)/E(molar)

E(total)=2,4.10^9kJ = 24.10^8 kJ
E(molar)=800kJ =8.10^2 kJ/mol  (o sinal não importa neste caso)

Então:
n=(24.10^8)/(8.10.10^2) = (24/8).10^(8-2)=3.10^6 mols

Então, será lançado 3 milhões de mols de CO2 por hora.

Convertemos este valor para massa:
n=m/MM    --> m=n.MM         MM(CO2)=12+2.16=44g/mol
m(CO2)=3.10^6.44= 132.10^6 g = 132.10^3 kg = 132 ton de CO2 por hora

Espero ter ajudado =)