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para o ENEM

Fontes Energéticas – Aula de revisão para Química Enem

Relembre tudo sobre as Fontes Energéticas em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem. Estude conosco para o Exame Nacional do Ensino Médio!

Fontes energéticas

Fontes alternativas

Energia biológica – energia oriunda da biomassa ou de micro-organismos (cana, eucalipto, palha de arroz, etc.).

Energia de biomassa (gás metano (biogás)) – é a energia gerada a partir da decomposição, em curto prazo, em biodigestores, de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, etc.).

Álcool e óleos vegetais (biocombustível) – podem ser extraído de vários vegetais.

Hidrogênio – produz poucos resíduos e a baixo custo.

Fontes renováveis

Energia hidráulica (hidrelétricas) – constitui a principal fonte de energia no Brasil (devido ao grande número de rios de planalto (com quedas d’água)). A energia potencial da água é transformada em energia elétrica. É uma fonte de energia limpa e renovável, porém, deve ser muito bem planejada para evitar alagamento de grandes áreas.

Energia solar – é uma fonte altamente limpa, pois a energia proveniente da radiação solar é captada e armazenada e transformada em energia térmica, elétrica, etc.

Obs.: Ainda possui um alto custo devido ao material do qual são feitos as placas de captação dessa energia.

Energia eólica – grandes hélices são instaladas em áreas abertas e a passagem do vendo (energia mecânica) faz com que o movimento dessas hélices gere energia elétrica. É uma fonte limpa e inesgotável, porém ainda pouco utilizada.

Química Enem

Energia geotérmica – uso da energia proveniente do centro da terra (magma). O vapor de água quente oriundo do centro da terra (gêiseres) é canalizado e utilizado para mover turbinas e obter energia elétrica. A Islândia e a Nova Zelândia usam esse tipo de energia.

Energia gravitacional – gerada a partir do movimento das águas oceânicas nas marés. Tem alto custo.

Fontes não renováveis

São consideradas as fontes naturais, as quais não podem ser repostas naturalmente ou por ação do homem em um prazo viável.

Os combustíveis fósseis (petróleo, carvão e seus derivados) bem como o urânio (combustível nuclear) são considerados fontes não renováveis de energia.

Petróleo (oriundo da decomposição de matéria orgânica de origem animal) – é a principal fonte de energia atualmente, o que se deve principalmente a questões econômicas e sociais.

O petróleo e seus derivados (gasolina, plástico, óleo diesel, contaminantes contendo enxofre, etc.) são os principais responsáveis pela contaminação do ar, água e solo.

Carvão mineral (Hulha) (oriundo da mineralização sob altas pressões da matéria orgânica de origem vegetal) – é a segunda fonte de energia mais usada atualmente, sendo usado principalmente em indústrias de metalurgia e termoelétricas.

Combustíveis nucleares (urânio) – é uma fonte de energia altamente eficiente, porém altamente contaminante e de difícil controle (não existe modo de tratamento e isolamento eficiente, logo que as partículas radioativas têm alta capacidade de penetrar em corpos).

 Saiba mais sobre Fontes energéticas nesta aula do canal CAEP Interativo, disponível no Youtube. Neste vídeo o conteúdo está definido como Geografia, mas o tipos de Fontes Energéticas são os mesmos apresentados nesta aula de Química. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

Desafios

Questão 1

(ENEM)

O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior.

Brown, T. Química: a Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos, que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação:

CH4(g) + H2O(v) 26845.png CO(g) + 3H2(g)

e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia:

a) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.

b) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.

c) insatisfatória, uma vez que há formação de gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.

d) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.

e) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.

Dica 1 – Revise tudo sobre o Cálculo de DeltaH, Entalpia e Entropia em mais uma aula de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/calculo-de-%CE%B4h-quimica-enem/

Questão 2

(ENEM)

aula12_fig002.tif

A fonte de energia representada na figura, considerada uma das mais limpas e sustentáveis do mundo, é extraída do calor gerado:

a) pela circulação do magma no subsolo.

b) pelas erupções constantes dos vulcões.

c) pelo sol que aquece as águas com radiação ultravioleta.

d) pela queima de carvão e combustíveis fósseis.

e) pelos detritos e cinzas vulcânicas.

Dica 2 – Revise tudo sobre os Principais compostos orgânicos e inorgânicos em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/principais-compostos-organicos-e-inorganicos-quimica-enem/

Questão 3

(ENEM)

No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os álcoois vão crescer em importância em um futuro próximo. Realmente, álcoois como o metanol e o etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para a gasolina em veículos. Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte.

Álcool

Densidade a 25ºC (m/mL)

Calor de combustão (kJ/mol)

Metanol (CH3OH)

0,79

-726,0

Etanol (CH3CH2OH)

0,79

-1367,0

BAIRD, C. Química Ambiental. São Paulo: Artmed, 1995 (adaptado).

Dados: massas molares em g/mol; H= 1,0; C= 12,0; O= 16,0.

Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os álcoois seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar:

a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7kJ de energia por litro de combustível queimado.

b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.

c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado.

d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.

c) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.

Dica 3 – Revise sobre a classificação e a nomenclatura dos Óxidos em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/oxidos-quimica-enem

Questão 4

(ENEM)

A biodigestão anaeróbica, que se processa na ausência de ar, permite a obtenção de energia e materiais que podem ser utilizados não só como fertilizantes e combustível de veículos, mas também para acionar motores elétricos e aquecer recintos.

aula12_fig004.tif

O material produzido pelo processo esquematizado acima e utilizado para geração de energia é o:

a) biodiesel, obtido a partir da decomposição de matéria orgânica e(ou) por fermentação na presença de oxigênio.

b) metano (CH4), biocombustível utilizado em diferentes máquinas.

c) etanol, que, além de ser empregado na geração de energia elétrica, é utilizado como fertilizante.

d) hidrogênio, combustível economicamente mais viável, produzido sem necessidade de oxigênio.

e) metanol, que, além das aplicações mostradas no esquema, é matéria-prima na indústria de bebidas.

Questão 5

(ENEM)

Um dos insumos energéticos que volta a ser considerado como opção para o fornecimento de petróleo é o aproveitamento das reservas de folhelhos pirobetuminosos, mais conhecidos como xistos pirobetuminosos. As ações iniciais para a exploração de xistos pirobetuminosos são anteriores à exploração de petróleo, porém as dificuldades inerentes aos diversos processos, notadamente os altos custos de mineração e de recuperação de solos minerados, contribuíram para impedir que essa atividade se expandisse.

O Brasil detém a segunda maior reserva mundial de xisto. O xisto é mais leve que os óleos derivados de petróleo, seu uso não implica investimento na troca de equipamentos e ainda reduz a emissão de particulados pesados, que causam fumaça e fuligem. Por ser fluido em temperatura ambiente, é mais facilmente manuseado e armazenado.

A substituição de alguns óleos derivados de petróleo pelo óleo derivado do xisto pode ser conveniente por motivos:

a) ambientais: a exploração do xisto ocasiona pouca interferência no solo e no subsolo.

b) técnicos: a fluidez do xisto facilita o processo de produção de óleo, embora seu uso demande troca de equipamentos.

c) econômicos: é baixo o custo da mineração e da produção de xisto.

d) políticos: a importação de xisto, para atender o mercado interno, ampliará alianças com outros países.

e) estratégicos: a entrada do xisto no mercado é oportuna diante da possibilidade de aumento dos preços do petrólio.

 Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!