Identifique a transformação do carvão mineral em energia em uma usina termelétrica.
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Identifique a transformação do carvão mineral em energia em uma usina termelétrica.
- A) Carvão + O2 ? CO2 + H2O + energia
- B) Carvão + H2O ? C + O2
- C) Carvão + N2 ? C2H2 + H2
- D) Carvão + CO2 ? C + O2
- E) Carvão + H2 ? CO + H2O
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Em uma usina termelétrica a energia elétrica é obtida a partir do calor liberado pela queima do carvão. Esse calor aquece água, produz vapor, que movimenta uma turbina acoplada a um gerador. Portanto, a transformação química central é a combustão do carvão. Passo 2: Na combustão, o carbono do carvão reage com o oxigênio do ar, formando gás carbônico e liberando energia térmica. Passo 3: A alternativa A descreve exatamente essa reação: carvão + O2 produz CO2 + H2O + energia. A presença de H2O se explica porque o carvão também contém hidrogênio em sua composição, que queima formando água. Passo 4: A alternativa B está errada porque a reação consome energia em vez de liberá-la, e ocorre no sentido inverso da combustão, produzindo oxigênio a partir da água. Passo 5: A alternativa C está errada porque o nitrogênio (N2) é um gás inerte, que não sustenta a queima, e os produtos C2H2 e H2 não correspondem à combustão do carvão. Passo 6: A alternativa D está errada porque o CO2 não é combustível nem comburente; a reação apresentada gera O2 e carbono sem liberar energia, não sendo uma queima. Passo 7: A alternativa E está errada porque utiliza H2 como reagente em vez do oxigênio do ar, formando monóxido de carbono e água, o que não representa a queima do carvão usada na termelétrica. Passo 8: O gabarito oficial (A) está correto, e não há divergência com a resolução.
💡 Dica: Descreva o processo de conversão de energia.
Alternativa por alternativa
A combustão do carvão gera energia e produtos gasosos.
O aluno supõe que a água fornece o oxigênio necessário para o carvão queimar e não percebe que a reação indicada absorve energia e produz oxigênio, sendo o inverso da combustão.
O aluno acredita que qualquer gás pode reagir com o carvão para liberar energia, sem saber que o nitrogênio é inerte e não participa da combustão.
O aluno considera o CO2 como reagente capaz de queimar o carvão, confundindo comburente com produto da combustão, e não percebe que a equação não libera energia.
O aluno troca o oxigênio do ar pelo hidrogênio como reagente, sem identificar que o comburente da queima é o O2 e que a presença de CO e água não corresponde à combustão usada na termelétrica.
Por que engana: Confundir reagentes e produtos na reação de combustão do carvão, ou interpretar incorretamente a liberação de energia.
Raio-X da questão
transformação de energia
avaliacao
reações de combustão · transformação de energia
Revisar os processos de conversão de energia em usinas termelétricas.
Confundir reagentes e produtos na reação de combustão do carvão, ou interpretar incorretamente a liberação de energia.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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