O que é poder calorífico de um combustível?

Poder calorífico é a quantidade de energia liberada na queima completa de uma unidade de massa ou volume de combustível.

Por que o etanol exige mais volume que a gasolina para fornecer a mesma energia?

Porque o poder calorífico do etanol é menor que o da gasolina, então é necessário um volume maior para liberar a mesma quantidade de energia.

Como se calcula a energia total fornecida por um combustível?

Multiplica-se o volume consumido pelo poder calorífico do combustível: $E = V \times PC$.

O que significa um carro flex?

Carro flex é aquele que pode operar com mais de um tipo de combustível, normalmente gasolina e etanol.

Qual a relação entre consumo energético e volume de combustível?

Para um mesmo consumo energético, o combustível de menor poder calorífico exigirá maior volume consumido.

Por que é importante comparar combustíveis pelo poder calorífico?

Porque o rendimento energético depende da energia fornecida, não apenas do volume consumido, permitindo comparações justas entre diferentes combustíveis.

Como se determina o volume de etanol necessário para substituir a gasolina?

Divide-se a energia total fornecida pela gasolina pelo poder calorífico do etanol: $V_{etanol} = \frac{E_{gasolina}}{PC_{etanol}}$.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 92

ENEM 2018 Questão 92

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 itros 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.

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O volume de etanol combustível, em litro, consumido no percurso de volta é mais próximo de

Resolução

A questão aborda o consumo de combustíveis em carros flex, que podem usar tanto gasolina quanto etanol. O ponto central é comparar o volume de etanol necessário para fornecer a mesma quantidade de energia que foi obtida com 40 litros de gasolina. Para resolver, é preciso conhecer o conceito de poder calorífico (energia fornecida por unidade de volume de combustível) e aplicar uma regra de três simples. Supondo que a energia total consumida na ida (com gasolina) seja igual à da volta (com etanol), basta igualar as energias e resolver para o volume de etanol. Como os dados do quadro não foram fornecidos no enunciado, usaremos os valores típicos: poder calorífico da gasolina ≈ 32 MJ/L e do etanol ≈ 21 MJ/L. Assim, a energia fornecida por 40 L de gasolina é $40 \times 32 = 1280$ MJ. Para saber quantos litros de etanol fornecem essa energia: $V = \frac{1280}{21} \approx 61$ L. A alternativa mais próxima desse valor é a D (58 L), considerando arredondamentos e aproximações dos valores tabelados.

Comentários por alternativa

A 27.

A alternativa A (27 L) está incorreta porque subestima o volume de etanol necessário. O poder calorífico do etanol é significativamente menor que o da gasolina, exigindo um volume bem maior para fornecer a mesma energia.
B 32.

A alternativa B (32 L) também está errada, pelo mesmo motivo: ainda é um valor muito baixo para equivaler à energia fornecida por 40 L de gasolina.
C 37.

A alternativa C (37 L) é insuficiente, pois não considera adequadamente a diferença de poder calorífico entre os combustíveis.
D 58.

A alternativa D (58 L) está correta porque, ao dividir a energia total fornecida pela gasolina pelo poder calorífico do etanol, chegamos a um valor próximo de 58 L, considerando arredondamentos e valores tabelados.
E 67.

A alternativa E (67 L) está incorreta, pois superestima o volume necessário de etanol, excedendo o valor calculado com base nos poderes caloríficos típicos.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é poder calorífico de um combustível?: Poder calorífico é a quantidade de energia liberada na queima completa de uma unidade de massa ou volume de combustível.
2. Por que o etanol exige mais volume que a gasolina para fornecer a mesma energia?: Porque o poder calorífico do etanol é menor que o da gasolina, então é necessário um volume maior para liberar a mesma quantidade de energia.
3. Como se calcula a energia total fornecida por um combustível?: Multiplica-se o volume consumido pelo poder calorífico do combustível: $E = V \times PC$.
4. O que significa um carro flex?: Carro flex é aquele que pode operar com mais de um tipo de combustível, normalmente gasolina e etanol.
5. Qual a relação entre consumo energético e volume de combustível?: Para um mesmo consumo energético, o combustível de menor poder calorífico exigirá maior volume consumido.
6. Por que é importante comparar combustíveis pelo poder calorífico?: Porque o rendimento energético depende da energia fornecida, não apenas do volume consumido, permitindo comparações justas entre diferentes combustíveis.
7. Como se determina o volume de etanol necessário para substituir a gasolina?: Divide-se a energia total fornecida pela gasolina pelo poder calorífico do etanol: $V_{etanol} = \frac{E_{gasolina}}{PC_{etanol}}$.