(CESGRANRIO) Têm-se 200 litros de um gás natural composto por 95% de metano e 5% de etano. Considerando o teor de oxigênio no ar igual a 20%, qual o volume de ar necessário para queimar completamente a mistura gasosa?
83 litros
380 litros
415 litros
1 660 litros
2 075 litros.
83 litros
380 litros
415 litros
1 660 litros
2 075 litros.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 200 litros de gás natural, que é composto por 95% de metano (CH₄) e 5% de etano (C₂H₆). Queremos descobrir quantos litros de ar são necessários para combustão completa dessa mistura gasosa. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e reações de combustão.
Passo 2
Primeiro, vamos determinar a quantidade de cada componente na mistura de gás:
- Metano (CH₄): 95% de 200 litros =
litros - Etano (C₂H₆): 5% de 200 litros =
litros
Passo 3
Agora, precisamos escrever as equações de combustão completa para cada gás:
-
Metano: $ CH_4 + 2,O_2 \rightarrow CO_2 + 2,H_2O $Isso significa que 1 litro de metano requer 2 litros de oxigênio para queimar completamente.
-
Etano: $ C_2H_6 + \frac{7}{2},O_2 \rightarrow 2,CO_2 + 3,H_2O $Isso significa que 1 litro de etano requer 3,5 litros de oxigênio para queimar completamente.
Passo 4
Calculando a quantidade de oxigênio necessária para cada gás:
- Metano:
- Etano:
Total de oxigênio necessário:
Passo 5
Sabemos que o ar contém 20% de oxigênio. Para encontrar o volume de ar necessário para fornecer os 415 litros de oxigênio, usamos a seguinte relação:
Resposta
O volume de ar necessário para queimar completamente a mistura gasosa é 2.075 litros.