Respostas
Resposta:
b) O Hidrogênio, que teve apenas 40g de massa consumida, e o etanol, que produziu 352g de CO₂.
Explicação:
Sabemos que 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
m=40g
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 =m
m= 96g
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
m= 184g
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:
CH₄(g) + 2O₂(g) → 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
m= 264g
264g de CO₂
C₂H₆O(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
m= 352g
352g de CO₂
Logo, o combustível mais poluente é o etanol.