Com relação aos processos termodinâmicos que envolvem libera...
Com relação aos processos termodinâmicos que envolvem liberação e aproveitamento de energia, julgue o item que se segue.
No cálculo do consumo mínimo mássico de oxigênio na
combustão de um combustível que contém C, H, S etc.,
devem ser consideradas as reações de combustão de cada um
dos elementos presentes. No caso de um combustível que
contém apenas C, H e S, o hidrogênio é o elemento que
requer mais massa de oxigênio na combustão.
Gabarito comentado
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O tema central da questão é o consumo mássico de oxigênio na combustão de combustíveis, um conceito importante na Termodinâmica e Equilíbrio de Fases. Para resolver a questão, é necessário compreender como os diferentes elementos presentes em um combustível (como carbono, hidrogênio e enxofre) reagem com o oxigênio durante a combustão.
Vamos analisar a alternativa correta:
Alternativa Correta: E (errado)
A afirmação de que o hidrogênio é o elemento que requer mais massa de oxigênio na combustão é incorreta. Na realidade, é o carbono o elemento que, proporcionalmente à sua massa, necessita de mais oxigênio. Para entender isso, vamos considerar as reações de combustão simples:
- Para o carbono (C): C + O2 → CO2
- Para o hidrogênio (H2): 2H2 + O2 → 2H2O
- Para o enxofre (S): S + O2 → SO2
Se analisarmos as equações estequiométricas, veremos que:
- O carbono precisa de 32 unidades de massa de O2 para cada 12 unidades de massa de C.
- O hidrogênio precisa de 16 unidades de massa de O2 para cada 4 unidades de massa de H2.
Comparando as proporções, o carbono exige mais oxigênio por unidade de massa em relação ao hidrogênio. Por isso, a afirmação de que o hidrogênio requer mais oxigênio é incorreta.
Espero que essa explicação tenha esclarecido a sua dúvida! Lembre-se sempre de analisar as proporções estequiométricas nas reações químicas para determinar o consumo de reagentes.
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Comentários
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Alguém sabe o erro?
Acredito eu que os produtos de combustão são: CO2, SO2, H2O , logo os dois primeiros necessitam de mais oxigênio ...
Sinceramente, discordo do gabarito.
Por mais que na formação de 1 mol de H2O, tenhamos menos Oxigênio que o CO2 e SO3, estamos falando de um combustível. A quantidade de átomos de hidrogênio é muito superior ao de carbono ou enxofre em qualquer combustível usual (GLP, gás de cozinha, gasolina, diesel, etc.).
Na questão ele pede para consideradar as reações de combustão de cada um dos elementos presentes, logo:
C(s) + O2 = CO2
S(s) + O2 = SO2
H2(g) + 1/2 O2 = H2O
Logo o H requer menor massa de O2
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