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“Gelo de fogo” escondido em permafrost é fonte de energia do futuro? Conhecido como "ge...

Responda: “Gelo de fogo” escondido em permafrost é fonte de energia do futuro? Conhecido como "gelo que arde", o hidrato de metano consiste em cristais de gelo com gás preso em seu interior. Eles são formado...


1Q18229 | Química, Soldado da Polícia Militar, Polícia Militar PR, UFPR

“Gelo de fogo” escondido em permafrost é fonte de energia do futuro? Conhecido como "gelo que arde", o hidrato de metano consiste em cristais de gelo com gás preso em seu interior. Eles são formados a partir de uma combinação de temperaturas baixas e pressão elevada e são encontrados no limite das plataformas continentais, onde o leito marinho entra em súbito declive até chegar ao fundo do oceano. Acredita-se que as reservas dessa substância sejam gigantescas. A estimativa é de que haja mais energia armazenada em hidrato de metano do que na soma de todo petróleo, gás e carvão do mundo. Ao reduzir a pressão ou elevar a temperatura, a substância simplesmente se quebra em água e metano – muito metano. Um metro cúbico do composto libera cerca de 160 metros cúbicos de gás a pressão e temperatura ambiente, o que o torna uma fonte de energia altamente intensiva.
Disponível em: http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2014/04/140421_energia_metano_ms.shtml.
Acessado em 21/04/2014. Texto adaptado.

Dado: R = 8,2 x 10-5 m3 atm K-1 mol-1

Para armazenar todo o gás do interior de 1 m3 de “gelo de fogo” num cilindro de 1 m3 e a temperatura de 0°C, é necessária uma pressão (em atm) de
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💬 Comentários

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Rodrigo Ferreira
Por Rodrigo Ferreira em 31/12/1969 21:00:00
Gabarito: b)

Para resolver essa questão, precisamos calcular a pressão necessária para armazenar 160 metros cúbicos de metano em um cilindro de 1 metro cúbico a uma temperatura de 0°C. Utilizamos a equação dos gases ideais: PV = nRT, onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de moles, R é a constante dos gases e T é a temperatura em Kelvin.

Primeiro, converta a temperatura de 0°C para Kelvin, que é 273 K. O volume inicial do metano é de 160 m³, e queremos comprimir isso para 1 m³. A constante R é dada como 8,2 x 10^-5 m³ atm K^-1 mol^-1.

Reorganizando a equação dos gases ideais para encontrar P, temos P = nRT/V. Substituindo os valores conhecidos, temos P = (160 m³ / 8,2 x 10^-5 m³ atm K^-1 mol^-1 * 273 K) / 1 m³.

Calculando, encontramos P ≈ 146 atm. Portanto, a pressão necessária para armazenar o metano é de aproximadamente 146 atm.
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