Questão 29 Fuvest 2024 - 1ª fase
Fogareiros abastecidos com pequenos botijões de gás são equipamentos corriqueiros em trilhas e escaladas de duração prolongada para possibilitar o cozimento de alimentos. Em geral, esses botijões são abastecidos com propano, isobutano ou n-butano. A tabela mostra a temperatura de ebulição e o calor liberado na combustão desses três gases, à pressão atmosférica.
Com base nessas informações, qual seria o gás mais indicado para a utilização em um ambiente com temperatura típica de −6 °C, considerando a viabilidade e o consumo de gás necessário para o preparo de alimentos?
| a) |
Propano, por estar líquido em −6 °C e, dentre as substâncias líquidas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás. |
| b) |
Isobutano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás. |
| c) |
n-Butano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás. |
| d) |
n-Butano, por estar líquido em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás. |
| e) |
Isobutano, por estar gasoso em −6 °C e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás. |
A temperatura de ebulição de uma substância corresponde à temperatura na qual essa substância passa do estado líquido para o gasoso. Desse modo, para encontrar-se no estado gasoso em uma dada pressão a substância deve estar em um ambiente cuja temperatura seja maior que sua temperatura de ebulição.
Considerando os dados da tabela, a -6°C, os estados físicos dos compostos descritos são:
Obs.: como a temperatura de fusão do n-butano não foi descrita, pode-se concluir que este não se encontra no estado gasoso mas não é possível afirmar se está no estado líquido ou sólido, informação esta que não compromete em nada a resolução da questão.
Em termos de consumo de combustível, quanto maior for o calor liberado na combustão por m3 de combustível, mais viável deve ser o uso deste combustível. Assim, dentre os componentes gasosos a -6°C (propano e isobutano), aquele que fornece maior quantidade de calor por unidade de volume na combustão é o isobutano.