Questão 22a75da0-65
Prova:UNESP 2021
Disciplina:Química
Assunto:Petróleo, Gás Natural e Carvão, Madeira, Hulha, Biomassa, Biocombustíveis e Energia Nuclear, Energias Químicas no Cotidiano, Sistemas Gasosos - Lei, Teoria Cinética, Equação e Mistura dos Gases. Princípio de Avogadro., Transformações Químicas

Quando se comparam volumes iguais de biogás e de biometano sob pressão de 2,0 atm, é possível calcular a diferença:


Pressão parcial de metano no biometano – Pressão parcial de metano no biogás


O valor dessa diferença é

    Por que o biogás é uma opção de energia renovável?

    

O biogás é um biocombustível gasoso produzido a partir da decomposição da matéria orgânica por bactérias fermentadoras, em um processo chamado biodegradação anaeróbia, isto é, o processo ocorre na ausência de oxigênio. Nesse processo, produz-se um gás rico em metano (de 40% a 80% de sua composição, sendo o resto dióxido de carbono e pequenas quantidades de hidrogênio, nitrogênio, amônia, ácido sulfídrico, entre outros). Para gerar energia elétrica usando biogás, utiliza-se a conversão da energia química do gás em energia mecânica, por meio de um processo controlado de combustão, que ativa um gerador. O biogás também pode ser purificado para a geração de biometano, que é equivalente ao gás natural veicular.



A tabela a seguir compara as composições químicas médias dos principais componentes do biogás e do biometano.


  Gás                 Principais componentes (% em volume)

Biogás             60% metano; 40% dióxido de carbono

Biometano       95% metano; 5% dióxido de carbono 

A
0,20 atm.
B
0,35 atm.
C
1,05 atm.
D
0,70 atm.
E
1,5 atm.

Gabarito comentado

Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.

Esta questão aborda o conceito de pressão parcial dos gases.


De acordo com Dalton, a pressão parcial de um gás pode ser definida como a pressão que um gás exerceria se ocupasse sozinho um recipiente.


A questão requer a diferença entre a pressão parcial de metano no biometano e a pressão parcial de metano no biogás. Dessa forma, primeiramente, é preciso determinar a pressão parcial de metano em ambos os sistemas (biometano e biogás).


1) Podemos determinar as pressões parciais a partir de uma regra de três, a partir da pressão total (PT = 2,0 atm), que corresponde a 100% e das porcentagens em volume do metano em cada um dos sistemas. Considerando o biogás como 1 e o biometano como 2, temos que:


2,0 atm   corresponde a  100%

 Pmet,1      --------------   60%


Pmet,1 = 0,6 2,0 = 1,2 atm


2,0 atm   corresponde a  100%

 Pmet,2      --------------   95%


Pmet,2 = 0,95 2,0 = 1,9 atm


2) Com os valores das pressões parciais podemos determinar a diferença, comparando volumes iguais de biogás e de biometano:


Diferença = Pressão parcial de metano no biometano (Pmet,2) – Pressão parcial de metano no biogás (Pmet,1)


Diferença = Pmet,2 – Pmet,1


Diferença = 1,9 – 1,2 = 0,7 atm



Gabarito da Professora: Letra D.

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