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O biogás é uma alternativa energética muito importante,pois, além de reduzir a dependência por combustíveisfósseis, sua obtenção pode ser realizada a partir de resíduos da produção agroindustrial. Considere que o biogás produzido em um empreendimento de suinocultura contém 70% em volume de metano (massa molar 16 g/mol; volume molar 22 L/mol). Ele será utilizado para geração de energia em substituição ao etanol (massa molar 46 g/mol) em um gerador no qual 1 m3 de biogás de origem suína substitui 0,59 L de etanol anidro (densidade 0,78 g/mL). Nessas condições, a massa de metano necessária para substituir 10 mol de etanol na produção de energia é mais próxima de
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Marina Bonafe

há 11 meses

Respostas

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Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 11 meses

Para resolver essa questão, vamos seguir os passos necessários: 1. Calcular a quantidade de etanol em mols: Você já tem 10 mol de etanol. 2. Converter mols de etanol para litros: - Sabemos que 1 mol de etanol (C₂H₅OH) tem um volume molar de 22 L/mol. - Portanto, 10 mol de etanol = 10 mol × 22 L/mol = 220 L de etanol. 3. Converter litros de etanol para massa: - A densidade do etanol é 0,78 g/mL, ou seja, 0,78 kg/L. - Assim, a massa de etanol = 220 L × 0,78 kg/L = 171,6 kg. 4. Calcular a quantidade de biogás necessária: - Sabemos que 1 m³ de biogás substitui 0,59 L de etanol. - Portanto, para 220 L de etanol, a quantidade de biogás necessária é: \[ \text{Quantidade de biogás} = \frac{220 \text{ L}}{0,59 \text{ L/m³}} \approx 373,73 \text{ m³} \] 5. Calcular a quantidade de metano no biogás: - O biogás contém 70% de metano, então a quantidade de metano em m³ é: \[ \text{Metano} = 373,73 \text{ m³} \times 0,70 \approx 261,61 \text{ m³} \] 6. Converter m³ de metano para mols: - Usando o volume molar do metano (22 L/mol), temos: \[ \text{Mols de metano} = \frac{261,61 \text{ m³} \times 1000 \text{ L/m³}}{22 \text{ L/mol}} \approx 11981,41 \text{ mol} \] 7. Calcular a massa de metano: - A massa molar do metano (CH₄) é 16 g/mol, então: \[ \text{Massa de metano} = 11981,41 \text{ mol} \times 16 \text{ g/mol} \approx 191,70 \text{ kg} \] Portanto, a massa de metano necessária para substituir 10 mol de etanol na produção de energia é mais próxima de 191,70 kg.

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