Qual é a massa de CO2, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia?

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Queremos descobrir quanto de dióxido de carbono (CO₂) deixa de ser liberado na atmosfera quando usamos 100 gramas de pastilhas de urânio enriquecido em vez de carvão para gerar energia. Para resolver isso, precisamos saber:
  • Energia gerada pelo urânio enriquecido: Quanto de energia 100g de urânio podem produzir.
  • Emissões de CO₂ do carvão: Quanto de CO₂ é emitido para cada unidade de energia gerada pelo carvão.
Vamos precisar usar conceitos de energia nuclear, emissões de carbono e algumas fórmulas matemáticas para calcular a redução de CO₂.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quanta energia é gerada por 100 gramas de urânio enriquecido. A energia liberada pela fissão nuclear do urânio é enorme comparada à do carvão. Em média, 1 kg de urânio pode gerar cerca de 24.000 MWh (megawatt-hora) de energia.
Então, para 100 gramas (que é 0,1 kg) de urânio, a energia gerada seria:
Energia = 0,1 , kg times 24.000 , MWhkg = 2.400 , MWh

Passo 3

Agora, precisamos saber quanto de CO₂ é emitido quando essa mesma quantidade de energia é gerada pelo carvão. Em média, a queima de carvão emite cerca de 0,34 kg de CO₂ por kWh de energia produzida.
Primeiro, vamos converter MWh para kWh:
2.400 , MWh = 2.400.000 , kWh
Então, a emissão de CO₂ seria:
Emissões de CO₂ = 2.400.000 , kWh times 0,34 , kg CO₂kWh = 816.000 , kg CO₂ õ

Passo 4

Agora, queremos saber quanto isso representa em toneladas. Sabemos que 1 tonelada é igual a 1.000 kg. Então, dividimos os kg de CO₂ por 1.000:
816.000 , kg CO₂ div 1.000 = 816 , toneladas de CO₂

Resposta

Portanto, ao utilizar 100 gramas de pastilhas de urânio enriquecido em vez de carvão para gerar energia, evitamos a emissão de aproximadamente 816 toneladas de CO₂ na atmosfera.

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