Tendo como referência o texto precedente, sabendo que a con...
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Ano: 2023
Banca:
CESPE / CEBRASPE
Órgão:
UNB
Prova:
CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108400
Física
Texto associado
Dois dos obstáculos para a disseminação do emprego das
células a combustível são: a obtenção do H2 de forma sustentável
e a dificuldade de armazenamento do H2 (g), visto que pressões
muito elevadas do gás são necessárias para a obtenção de
densidades energéticas consideradas viáveis para a aplicação
veicular. Tradicionalmente, a maioria do H2 empregado no
mundo é produzida pela reforma do metano de origem fóssil,
processo que resulta em intensa geração de CO2. Por esse motivo,
tem-se buscado otimizar a produção do denominado hidrogênio
verde, obtido por meio da eletrólise da água, utilizando-se
energia elétrica gerada de maneira sustentável (por exemplo, a
partir de placas de energia solar). No processo, uma corrente
elétrica é aplicada a uma solução aquosa (usualmente uma
solução de NaOH), de forma que as semirreações representadas a
seguir ocorrem nos eletrodos.
catodo: 2 H3O+
+ 2 e-
→ H2 + 2 H2O
anodo: 2 OH−
→ H2O + ½ O2 + 2 e-
Tendo como referência o texto precedente, sabendo que a constante universal dos gases vale 0,082 atm·L·mol-1 ·K-1 , a constante de Faraday, 96.500 C·mol-1 , a constante de autoprotólise da água, 1,0 × 10-14, e assumindo que todos os gases e soluções envolvidos se comportem idealmente, julgue o item que se segue.
Considere-se que um automóvel movido a H2 (g) possua um reservatório com capacidade para 100 L do gás e apresente um consumo médio de 1,0 kg de H2 a cada 100 km percorridos. Considere-se, também, que, no momento do abastecimento com o gás, o reservatório esteja na temperatura de 300 K. Nessas condições, para que o automóvel possa percorrer 600 km sem necessitar de novo abastecimento, o gás deverá estar armazenado a uma pressão superior a 600 atm.
Considere-se que um automóvel movido a H2 (g) possua um reservatório com capacidade para 100 L do gás e apresente um consumo médio de 1,0 kg de H2 a cada 100 km percorridos. Considere-se, também, que, no momento do abastecimento com o gás, o reservatório esteja na temperatura de 300 K. Nessas condições, para que o automóvel possa percorrer 600 km sem necessitar de novo abastecimento, o gás deverá estar armazenado a uma pressão superior a 600 atm.
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