O crescimento da frota de veículos em circulação no mundo tem levado à busca e desenvolvimento de tecnologias que permitam minimizar emissões de poluentes atmosféricos. O uso de veículos elétricos é uma das propostas mais propagandeadas por serem de emissão zero. Podemos comparar a emissão de carbono na forma de CO2 (massa molar igual a 44 g mol-1) para os dois tipos de carros (a combustão e elétrico). Considere que os veículos tradicionais a combustão, movidos à etanol (massa molar igual a 46 g mol-1), emitem uma média de 2,6 mol de CO2 por quilômetro rodado, e os elétricos emitem o equivalente a 0,45 mol de CO2 por quilômetro rodado (considerando as emissões na geração e transmissão da eletricidade). A reação de combustão do etanol pode ser representada pela equação química:
C2H5OH (l) + 3O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (g)
Foram analisadas as emissões de CO2 envolvidas em dois veículos, um movido a etanol e outro elétrico, em um mesmo trajeto de 1 000 km.
CHIARADIA C A Estudo da viabilidade da implantação de frotas de veículos elétricos e hibridos elétricos no atua! cenário econômico, político, energético e ambiente! brasileiro. Guaratinguetá Unesp, 2015 (adaptado).
A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veiculo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de
- A
50.
gabarito - B
60.
- C
95.
- D
99.
- E
120.
Resolução
Para calcular a quantidade equivalente de etanol economizada com o uso do veículo elétrico, primeiro precisamos determinar a quantidade de CO₂ emitida por cada tipo de veículo no trajeto de 1000 km.
1. Veículo a combustão movido a etanol:
Emissão média de CO₂: 2,6 mol de CO₂ por km rodado.
Distância percorrida: 1000 km.
Total de moles de CO₂ emitidos no trajeto: 2,6 mol/km * 1000 km = 2600 moles de CO₂.
2. Veículo elétrico:
Emissão média de CO₂: 0,45 mol de CO₂ por km rodado.
Distância percorrida: 1000 km.
Total de moles de CO₂ emitidos no trajeto: 0,45 mol/km * 1000 km = 450 moles de CO₂.
Agora, vamos calcular a diferença na quantidade de moles de CO₂ emitidos entre os dois tipos de veículos:
Diferença de moles de CO₂: 2600 moles - 450 moles = 2150 moles de CO₂.
A reação de combustão do etanol mostra que 1 mol de etanol produz 2 moles de CO₂:
C₂H₅OH (l) + 3O₂ (g) → 2 CO₂ (g) + 3 H₂O (g)
Portanto, a quantidade de moles de etanol correspondente à diferença de moles de CO₂ é:
Moles de etanol: 2150 moles de CO₂ * (1 mol de etanol / 2 moles de CO₂) = 1075 moles de etanol.
Agora, precisamos converter moles de etanol para massa (em quilogramas). A massa molar do etanol é 46 g/mol:
Massa de etanol: 1075 moles de etanol * (46 g/mol) = 49450 g.
Convertendo para quilogramas:
Massa de etanol (em kg): 49450 g * (1 kg / 1000 g) = 49,45 kg.
A quantidade equivalente de etanol economizada com o uso do veículo elétrico nesse trajeto é aproximadamente 49,45 kg, que é mais próxima de 50 kg.