compare a gasolina e o etanol combustível, quanto aos poderes calóricos e antidetonantes, estabelecendo vantagens e desvantagem no uso de cada um , inclusive quanto ao impacto ambiental?
Soluções para a tarefa
Resposta:
Uma das grandes dúvidas das pessoas que possuem “carros flex” (capazes de utilizar dois tipos de combustíveis) movidos a gasolina e a etanol é: qual desses combustíveis é o melhor?
Para chegar a essa conclusão, devemos conhecer o aspecto termoquímico (quantidade de calor gerado) por esses dois combustíveis, o que está diretamente relacionado com a massa molar de cada uma dessas substâncias, como podemos ver a seguir:
Gasolina (C8H18) = 47 KJ/ g ou 1320 Kcal/mol
Etanol (C2H6O) = 30 KJ/ g ou 326 Kcal/mol
Vamos supor que você adicione 1 L de etanol (apresenta uma massa igual a 780 g, pois sua densidade é igual a 0,78 g/mL) ou 1 L de gasolina (apresenta uma massa igual a 650 g, pois sua densidade é igual a 0,65 g/mL) no tanque do carro. Qual será a quantidade de energia na forma de calor produzida por cada combustível desse?
Gasolina
A gasolina apresenta uma massa molar igual a 114 g/mol. Para determinar a quantidade de energia produzida por 1 L de gasolina, basta montar a seguinte regra de três:
1 mol de gasolina--------114 g--------------1720 Kcal
1 L de gasolina-----------780 g de gasolina----x Kcal
114.x = 780.1720
114x = 1341600
x = 1341600
114
x = 11768,42 Kcal aproximadamente
Etanol
O etanol apresenta uma massa molar igual a 46 g/mol. Para determinar a quantidade de energia produzida por 1 L de etanol, basta montar a seguinte regra de três:
1 mol de etanol--------46 g--------------430 Kcal
1 L de etanol-----------650 g de etanol----x Kcal
46.x = 650.430
46x = 279500
x = 279500
46
x = 6076,08 Kcal aproximadamente
Levando em consideração a quantidade energética, a gasolina é um combustível mais eficiente que o etanol, pois, quanto maior a quantidade de energia liberada, mais eficiente é o trabalho do motor, ou seja, melhor é seu desempenho.
Um detalhe interessante é que o motor de um carro quando utiliza o etanol fica mais potente, já que esse combustível suporta uma maior compressão. No entanto, esse aumento de potência e de resistência à compressão eleva o seu consumo, o que ocorre em menor quantidade com a gasolina.
Agora, para dizer qual é o melhor combustível, a quantidade de energia liberada não pode ser o único fator a ser analisado. Devemos analisar ainda os seguintes fatores:
Quantidade de enxofre liberado na atmosfera
A gasolina, assim como os derivados do petróleo, apresenta certo teor de enxofre, o que não ocorre com o etanol. Assim, quando a gasolina é queimada, a reação do enxofre presente nela com o oxigênio produz o dióxido de enxofre:
S + O2 → SO2
Esse dióxido de enxofre, ao interagir com o gás oxigênio no ar, forma o gás trióxido de enxofre:
SO2 + ½ O2 → SO3
O trióxido de enxofre, ao interagir com o vapor de água no ar, forma o ácido sulfúrico:
SO3 + H2O → H2SO4
Esse ácido precipita-se com a água durante a chuva, ou seja, forma-se uma chuva ácida. Assim sendo, o etanol é um combustível menos poluente.
Quantidade de monóxido e dióxido de carbono liberados na atmosfera
Tanto o etanol quanto a gasolina apresentam na sua composição átomos de carbono e hidrogênio, o que os caracteriza como compostos orgânicos, ou seja, suscetíveis a uma reação de combustão.
Ao sofrer uma combustão, etanol e gasolina produzem os gases dióxido de carbono e água, no caso de uma combustão completa, e monóxido de carbono e água, no caso de uma combustão incompleta.
Veja alguns exemplos dessas reações:
Combustão completa da gasolina
C8H18 + 25/2 O2 → 8 CO2 + 9 H2O
Combustão incompleta do etanol
C2H6O + 2 O2 → 2 CO + 3 H2O
A quantidade de dióxido de carbono e monóxido de carbono produzidos a partir da combustão do etanol é bem menor do que na combustão da gasolina. O etanol, mais uma vez, pode ser considerado um combustível menos poluente.
Vale ressaltar ainda que o etanol é produzido a partir de plantas, as quais são fotossintetizantes, o que auxilia na diminuição da quantidade de gás carbônico na atmosfera.
Capacidade de corrosão
O etanol apresenta certo grau de acidez, o que leva a uma maior corrosão das peças do motor do veículo. Já a gasolina possui um baixo poder de corrosão, bem como tem a capacidade de realizar a limpeza de peças do motor quando este estava sendo utilizado com etanol.
Economia
De forma geral, a eficiência do etanol é menor que a da gasolina, logo, é necessário queimar uma quantidade maior de etanol para ter a mesma eficiência econômica da gasolina.
Assim, como o limite de presença de etanol na gasolina gira em torno de 25% a 27%, o valor do etanol, no posto de combustível, não pode estar acima de 73% do valor da gasolina, pois abaixo desse percentual o uso de etanol é mais vantajoso.
Além disso, a produção do etanol é bem mais em conta que a produção da gasolina.