Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 67 do Enem 2010: a reação do metano como forma de guardar energia solar

Enem 2010 · 1º dia · caderno azul · Química · Físico-química

Nos outros cadernos: amarelo 67 · branco 67 · rosa 67

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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.

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) + calor ⇌ CO(g) + 3 H₂(g) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Se a reação serve para guardar energia solar.

A reação

CH4+H2O+calor⇌CO+3 H2\text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{calor} \rightleftharpoons \text{CO} + 3\,\text{H}_2

O calor está do lado dos reagentes: a reação direta é endotérmica. O calor do Sol pode alimentá-la.

Os produtos

CO e H₂ são combustíveis. Queimá-los depois (ou reverter a reação) devolve a energia guardada.

O Inep manteve o gabarito (D), mas a questão não entrou no cálculo da nota pela TRI: o algoritmo de estimação não convergiu para ela.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    A reação absorve calor: o "+ calor" está do lado dos reagentes. (10,8% marcaram)

  • B

    O ponto da questão é armazenar energia, e a estratégia funciona. (13,7% marcaram)

  • C

    Foi a errada mais marcada. O CO é combustível: queima e libera energia. (23,3% marcaram)

  • E

    A reação direta absorve calor, não libera. (17,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 3.370.400 candidatos que fizeram a prova.

O Inep tirou esta questão do cálculo da nota (não permitiu a convergência do algoritmo de estimação da tri): ela continua com gabarito, mas acertar ou errar não mudou a nota de ninguém. Por isso ela não tem parâmetros da TRI.

Acertaram34,3%dos candidatos marcaram a D
Habilidade 23 · Competência 6Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.
Como os candidatos responderam
  • A10,8%
  • B13,7%
  • C23,3%
  • D34,3% ✓ gabarito
  • E17,3%

Em branco: 0,5% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50030,7%
  • 500 a 60038,8%
  • 600 a 70040,2%
  • 700 ou mais46,8%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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