ENEM 2020 · Ciências da Natureza · Química · estequiometria
Questão 120 do ENEM 2020
Resposta: letra A. A questão compara a emissão de CO2 entre veículos a combustão (etanol) e elétricos, calculando a quantidade de etanol economizada em um trajeto de 1000 km. O veículo a combustão emite 2,6 mol de CO2/km, enquanto o elétrico emite 0,45 mol de CO2/km.
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 a 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 e combustão do etanol pode ser representada pela equação química:
C2H5OH (l) + 3 O2 (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 híbridos elétricos no atual cenário econômico, político, energético e ambiental brasileiro. Guaratinguetá: Unesp, 2015 (adaptado)
A quantidade equivalente de etanol economizada, em quilograma, com o uso do veículo elétrico nesse trajeto, é mais próxima de
- A50.Resposta correta
- B60.
- C95.
- D99.
- E120.
Como resolver a questão 120 passo a passo?
O conceito que resolve
A economia de etanol é calculada pela diferença entre as emissões de CO2 dos dois veículos, convertida para massa de etanol. Como o veículo elétrico emite menos CO2, a quantidade de etanol não queimada (economizada) é proporcional à redução de emissões.
Como chegar na resposta
- Calcular a emissão total de CO2 para o veículo a combustão: 2,6 mol/km * 1000 km = 2600 mol.
- Calcular a emissão total de CO2 para o veículo elétrico: 0,45 mol/km * 1000 km = 450 mol.
- Calcular a diferença de emissão: 2600 mol - 450 mol = 2150 mol de CO2.
- Converter a diferença de CO2 para massa de etanol. A reação mostra que 1 mol de etanol produz 2 mol de CO2. Portanto, 2150 mol de CO2 correspondem a 2150 / 2 = 1075 mol de etanol.
- Converter moles de etanol para quilogramas: 1075 mol * 46 g/mol = 49450 g = 49,45 kg. Arredondando para a opção mais próxima, temos aproximadamente 50 kg.
Por que cada alternativa
- A50. A quantidade de etanol economizada é aproximadamente 49,45 kg, o que está mais próximo de 50 kg. A diferença de emissão de CO2 entre os dois veículos corresponde a essa quantidade de etanol não queimada.
- B60. Esta opção é incorreta porque a diferença de emissão de CO2 (2150 mol) corresponde a 1075 mol de etanol, que é 49,45 kg, não 60 kg. A conversão de moles para massa foi feita corretamente, levando a um valor próximo de 50.
- C95. Esta opção é muito alta. A diferença de emissão é de 2150 mol de CO2, que corresponde a 1075 mol de etanol, ou cerca de 50 kg. Um valor de 95 kg implicaria uma diferença de emissão muito maior do que a calculada.
- D99. Similar à opção C, este valor é excessivamente alto. A economia de etanol é baseada na diferença de emissão de CO2, que é 2150 mol, resultando em aproximadamente 50 kg, não 99 kg.
- E120. Esta opção é incorreta. A diferença de emissão de CO2 é 2150 mol, que corresponde a 1075 mol de etanol, ou 49,45 kg. Um valor de 120 kg sugeriria uma diferença de emissão muito maior ou um erro na conversão de unidades.
Onde essa questão derruba a maioria
A pegadinha está nas opções de resposta, que incluem valores muito altos (95, 99, 120) que não correspondem à diferença de emissão calculada.
O que estudar se você errou
Ao revisar, é importante verificar a conversão de moles para massa e garantir que a diferença de emissão seja calculada corretamente.
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