Questão 69 — ENEM 2010Caderno azul · 1º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Termoquímica (calor de combustão e densidade)
• ⚡ Nível: Difícil — a conversão de kJ/mol para MJ/L é o que separa quem acerta.
• 🎯 Tema/Habilidade: Comparar combustíveis por energia liberada por litro.
• 🏆 Gabarito: D — revelado após a resolução completa

🔎 Passo 1 — O que a questão pede

• Comando: qual álcool é mais vantajoso economicamente, com o custo de produção igual por volume.
• Estrutura da questão: a tabela dá calor de combustão em kJ/mol, mas o custo é por volume. As unidades não conversam — é preciso convertê-las.
• Armadilha antecipada: comparar direto os valores em kJ/mol ou parar em kJ/g. Duas alternativas trazem justamente os valores por grama, com a unidade trocada para por litro.

📚 Passo 2 — O conceito em jogo

Calor de combustão em kJ/mol precisa de duas conversões para virar energia por volume: dividir pela massa molar (kJ/g) e multiplicar pela densidade (kJ/mL, que equivale a MJ/L).

O etanol libera mais energia por mol que o metanol porque tem mais carbonos, mas também é mais pesado por mol. A comparação justa só aparece depois de normalizar tudo pelo volume.

Ordem de grandeza é parte da resposta: um litro de combustível libera dezenas de megajoules, não dezenas de quilojoules.

🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta

Metanol: 726 kJ/mol ÷ 32 g/mol ≈ 22,7 kJ/g. Multiplicando pela densidade (≈ 0,79 g/mL): ≈ 17,9 kJ/mL, ou seja, 17,9 MJ/L.

Etanol: 1 367 kJ/mol ÷ 46 g/mol ≈ 29,7 kJ/g. Multiplicando pela densidade (≈ 0,79 g/mL): ≈ 23,5 kJ/mL, ou seja, 23,5 MJ/L.

Com o mesmo custo por volume, vence quem entrega mais energia por litro: o etanol, com 23,5 MJ/L — alternativa D.

🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas

• A) ✗ Incorreta. Além de o metanol render menos por litro, 22,7 kJ é o valor por grama do metanol, não por litro. A unidade está mil vezes menor que a correta.
• B) ✗ Incorreta. 29,7 kJ é a energia do etanol por grama, e não por litro. O álcool está certo, o número e a unidade não.
• C) ✗ Incorreta. O valor 17,9 MJ/L está correto para o metanol, mas é justamente o menor dos dois. A escolha econômica é o outro álcool.
• D) ✓ Correta. É o resultado da conversão completa: 1 367 kJ/mol ÷ 46 g/mol × 0,79 g/mL ≈ 23,5 MJ/L, o maior dos dois.
• E) ✗ Incorreta. 33,7 MJ/L está acima do que o etanol entrega. Esse valor superestima a energia por litro do combustível.

🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão

Combustível se compara na unidade em que ele é vendido. Se o preço é por litro, converta tudo para MJ/L antes de decidir.