Numa fritadeira a ar com potência de 1400 W, um pedaço de carne ficou pronto para ser consumido após 18 minutos de funcionamento do equipamento. Um cozimento semelhante foi realizado em menor tempo em um fogão a gás. Nesse caso, foram consumidos 16 gramas de gás propano, cuja reação de combustão é dada por: C3H8(g) + O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(g); ΔH= –2046 kJ mol-1. Comparando os dois processos de cozimento, o consumo de energia foi maior empregando-se
a) o fogão a gás, sendo cerca de 1,5 vezes maior que o consumo da fritadeira a ar.
b) o fogão a gás, sendo cerca de 12 vezes maior que o consumo da fritadeira a ar.
c) a fritadeira a ar, sendo cerca de 6 vezes maior que o consumo do fogão a gás.
d) a fritadeira a ar, sendo cerca de 2 vezes maior que o consumo do fogão a gás.

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos duas situações de cozimento de um pedaço de carne:
  1. Fritadeira a ar com potência de 1400 W, funcionando por 18 minutos.
  2. Fogão a gás, que consumiu 16 gramas de gás propano (C₃H₈) durante um cozimento semelhante.
Nosso objetivo é comparar o consumo de energia dos dois métodos e determinar qual deles consumiu mais energia e de quanto.
Para resolver isso, vamos precisar dos seguintes conceitos:
  • Energia elétrica consumida: Calculada usando a potência do aparelho e o tempo de funcionamento.
  • Energia liberada na combustão: Calculada a partir da quantidade de gás consumido e o calor de combustão.
  • Massa molar e quantidade de mols: Para relacionar a massa de gás consumido com a energia liberada.

Passo 2

Calculando a energia consumida pela fritadeira a ar.
A fritadeira tem uma potência de 1400 W e funcionou por 18 minutos. Primeiro, vamos converter o tempo para segundos, porque a unidade de potência (Watt) é em joules por segundo.
18 minutos = 18 times 60 = 1080 segundos
Agora, usamos a fórmula da energia elétrica:
Energia = Potência times Tempo ê
Efritadeira = 1400 , W times 1080 , s = 1.512.000 , J
Convertendo para quilojoules (1 kJ = 1000 J):
Efritadeira = 1.512.000 , J = 1512 , kJ

Passo 3

Calculando a energia liberada pela queima do gás propano no fogão a gás.
Primeiro, precisamos saber quantos mols de propano (C₃H₈) foram consumidos.
A massa molar do propano é:
Massa molar do C3H8 = (3 times 12) + (8 times 1) = 36 + 8 = 44 , g/mol
Quantidade de mols consumidos:
n = massamassa molar = 16 , g44 , g/mol approx 0,363 , mol
Agora, usamos o calor de combustão fornecido:
De
A energia liberada é:
Egás = n times Deá

Passo 4

Comparando os consumos de energia dos dois métodos.
  • Fritadeira a ar: 1512 kJ
  • Fogão a gás: 743 kJ
Vamos ver quanto a fritadeira consumiu mais que o fogão a gás:
Fator = EfritadeiraEgás = 1512743 approx 2,04 á
Isso significa que a fritadeira a ar consumiu aproximadamente 2 vezes mais energia que o fogão a gás.

Resposta

A alternativa correta é:
d) a fritadeira a ar, sendo cerca de 2 vezes maior que o consumo do fogão a gás.

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