Questão 29 da FUVEST 2024

Question

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.

	Temperatura de ebulição (^\text{o}\text{C})	Calor liberado na combustão (\text{kcal/m}^3 de substância na fase gasosa)
Propano	-42	5065
Isobutano	-12	8211
n-Butano	-1	8411

Com base nessas informações, qual seria o gás mais indicado para a utilização em um ambiente com temperatura típica de -6\text{ }^\text{o}\text{C}, considerando a viabilidade e o consumo de gás necessário para o preparo de alimentos?

A
Propano, por estar líquido em -6\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias líquidas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás.
B
Isobutano, por estar gasoso em -6\text{ }^\text{o}\text{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\text{ }^\text{o}\text{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\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.
E
Isobutano, por estar gasoso em -6\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 29 da FUVEST 2024

1ª fase · Química: Combustão e poder calorífico

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.

	Temperatura de ebulição (^\text{o}\text{C})	Calor liberado na combustão (\text{kcal/m}^3 de substância na fase gasosa)
Propano	-42	5065
Isobutano	-12	8211
n-Butano	-1	8411

Com base nessas informações, qual seria o gás mais indicado para a utilização em um ambiente com temperatura típica de -6\text{ }^\text{o}\text{C}, considerando a viabilidade e o consumo de gás necessário para o preparo de alimentos?

A
Propano, por estar líquido em -6\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias líquidas nessa temperatura, sua combustão fornecer mais calor por volume de gás.
B
Isobutano, por estar gasoso em -6\text{ }^\text{o}\text{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\text{ }^\text{o}\text{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\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.
E
Isobutano, por estar gasoso em -6\text{ }^\text{o}\text{C} e, dentre as substâncias gasosas nessa temperatura, sua combustão fornecer menos calor por volume de gás.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O gás do botijão só sai pelo fogareiro se estiver na fase gasosa. Isso depende da temperatura de ebulição: se o ambiente está acima dessa temperatura, a substância ferve e fica gasosa; se está abaixo, permanece líquida e o gás não sai.

Comparando cada substância com -6\ ^\text{o}\text{C}:

Propano: ebulição em -42\ ^\text{o}\text{C}. Como -6 > -42, ele está gasoso.
Isobutano: ebulição em -12\ ^\text{o}\text{C}. Como -6 > -12, ele está gasoso.
n-Butano: ebulição em -1\ ^\text{o}\text{C}. Como -6 < -1, ele está líquido e não serve, pois não alimentaria a chama.

Restam propano e isobutano, ambos gasosos. O critério seguinte é o consumo: quanto mais calor por volume de gás, menos gás é gasto para cozinhar.

Propano: 5065\ \text{kcal/m}^3
Isobutano: 8211\ \text{kcal/m}^3

O isobutano libera mais calor por volume, então é o mais indicado.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana quem escolhe o n-butano só por ter o maior calor de combustão, esquecendo que ele está líquido a -6 °C.

Por que as outras alternativas estão erradas

ADiz que o propano está líquido a -6 °C, mas ele ferve a -42 °C e, portanto, está gasoso.
CO n-butano ferve a -1 °C, então a -6 °C está líquido, não gasoso.
DEmbora reconheça o n-butano como líquido, ele não serve, e o critério de 'menos calor por volume' é ilógico.
EEscolhe o isobutano, mas com o critério invertido: o melhor é o que libera mais calor por volume, não menos.

Assuntos: Combustão e poder calorífico, Estados físicos e mudanças de estado.

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