Question

O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia. Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/moL.
Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia. Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás, será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina:

a) 0,7
b) 1,0
c) 1,7
d) 3,3
e) 4,5

Note e adote: Volume molar nas condições de produção de biogás: 24 L/mol;
energia liberada na combustão completa da gasolina: 4,5 x 104 kJ/L.

Answer 1

Para determinarmos a quantidade aproximada necessária de gasolina, em litros, devemos calcular da seguinte forma:

Cálculo do volume de metano em 2 000 L de biogás:

2 000 L de biogás __________ 100%
                          x ___________ 60%

x = 1 200 L de CH₄


Cálculo da quantidade de matéria de metano:
1 mol __________ 24 L
       y __________ 1 200 L

y = 50 mol de CH₄


Cálculo da quantidade de energia liberada na combustão de 50 mol de metano:
1 mol __________ 900kJ
50 mol _________ z

z = 4,5 . 10⁴kJ


Cálculo do volume de gasolina para produzir 4,5 . 10⁴kJ:
1 L __________ 4,5 . 10⁴kJ

Será necessário 1 L de gasolina.