a) Com os dados apresentados no quadro, calcule a entalpia de combustão do metanol, em que reagentes e produtos estão no estado gasoso. b) Sob o ponto de vista do calor liberado por grama, qual combustível é mais eficiente, metanol ou hidrogênio gasosos? | Composto | ) | | :---: | :---: | | , | | | | | | | |

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de termodinâmica juntos! A gente precisa calcular a entalpia de combustão do metanol e depois comparar a eficiência energética por grama entre o metanol e o hidrogênio gasoso. Para isso, vamos usar as entalpias de formação fornecidas na tabela e entender um pouquinho sobre como calcular a entalpia de reação.

Passo 2

**a) Calculando a entalpia de combustão do metanol** Primeiro, vamos lembrar que a **entalpia de combustão** é a quantidade de energia liberada quando uma substância queima completamente no oxigênio, formando dióxido de carbono e água. A reação de combustão completa do metanol (CH₃OH) é: Agora, para calcular a entalpia dessa reação (), usamos a seguinte fórmula: Lembrando que a entalpia de formação do oxigênio gasoso () é zero, porque é um elemento no estado padrão. Substituindo os valores da tabela: Calculando:

Passo 3

**b) Comparando a eficiência energética por grama: metanol vs. hidrogênio** Para saber qual combustível é mais eficiente em termos de energia por grama, vamos calcular a energia liberada por grama de cada um. Já sabemos a entalpia de combustão do metanol: Agora, vamos calcular para o hidrogênio gasoso (). A reação de combustão do hidrogênio é: A entalpia de combustão do hidrogênio () é: Como e são zero: Agora, vamos calcular a energia por grama de cada combustível. Primeiro, as massas molares: - Metanol (CH₃OH): aproximadamente 32,04 g/mol - Hidrogênio (H₂): aproximadamente 2,02 g/mol Energia por grama: ê

Resposta

O hidrogênio gasoso é mais eficiente em termos de calor liberado por grama, liberando aproximadamente 239,6 kJ/g, comparado com os 21,14 kJ/g do metanol.

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