Question

O gás natural (metano) é um combustível utilizado, em usinas termelétricas, na geração de eletricidade, a partir da energia térmica liberada na combustão CH4 + 2O2 =====> CO2 + 2 H2O deltaH = - 800 kj/moL. Uma termelétrica que deverá ter uma produção de 2,4 x 10^9 kj/hora de energia elétrica, qual a massa de CO2 lançada na atmosfera será,aproximadamente, igual a :
a) 3 toneladas/hora
b) 18 toneladas/hora
c) 48 toneladas/hora
d) 132 toneladas/hora
Favor, mostrar os cálculos.

Answer 1

Oi Maria Luiza, tudo bom? Questão legal essa, vamos lá:
Deixar alguns pontos separados pra mais na frente entendermos melhor:
I. Cada mol de CH₄ libera 800 kj de energia.
II. A proporção entre o CH₄ e o CO₂ é de 1 para 1, ou seja, a cada 1 mol de metano na reação, 1 mol de gás carbônico será produzido.

Sabendo que 1 mol de CH₄ libera 800kj, precisamos descobrir quantos mols irão liberar 2,4.10⁹kj, para tal realizaremos uma regra de três simples(no cálculo eu já coloquei em notações mais fáceis pra a gente trabalhar) - 
$\frac{8.10^2}{24.10^8} = \frac{1}{x} \\ \frac{10^2}{3.10^8} = \frac{1}{x} \\ x = 3.10^{8-2}= 3.10^6$
Então descobrimos quantos mols precisaremos pra produzir a energia necessária.
Voltando agora para o segundo ponto vemos que a proporção molar entre o metano e o CO₂ é de 1 para 1, logo, se consumirmos 3.10⁶ mols, produziremos 3.10⁶ mols, sabendo disso basta multiplicarmos o n⁰ de mols pela massa molar do CO₂, que é 44g/mol - $3.10^6.44=132.10^6$
Perceba que obtivemos a massa de 136.10⁶g, para transformar em toneladas precisamos dividir por 10⁶, ficando com a resposta de 132 toneladas/hora.
Espero ter conseguido ajudar, qualquer dúvida pode perguntar.

Answer 2

Pela equação vemos que para cada mol de CO2 produzido são liberados 800 KJ de energia. Sabendo que 1 mol de C tem 12g e 1 mol de O tem 16g 1 mol de CO2 tem: 

12 + 2 × 16 = 44g

Assim, sendo produzidos 2,4 × 10^9 KJ por hora, temos:

$44 g \longrightarrow 800KJ \\ x \longrightarrow 2,4\times10^9KJ \\ \\ 800x = 2,4\times 44 \times 10^9 \\ x= \cfrac{24\times44\times10^8}{8\times 10^2} \\ x= 3\times 44\times 10^6 \\ x = 132 \times 10^6\text{ g} \Longrightarrow \boxed{x = 132 \text{ toneladas/hora}}$