- Quando a gasolina émais cara, no verão ou no inverno? Justifique do ponto de vista termodinâmico.
Passo 1
O enunciado pergunta se a gasolina costuma ficar mais cara no verão ou no inverno e pede uma justificativa do ponto de vista termodinâmico. Para responder, vamos precisar entender como a volatilidade dos hidrocarbonetos varia com a temperatura (pressão de vapor) e como isso influencia a formulação sazonal da gasolina.
Passo 2
Do ponto de vista termodinâmico, a volatilidade de um componente está ligada à sua pressão de vapor, que cresce com a temperatura segundo a equação de Clausius–Clapeyron. Em forma diferencial, temos:
onde
é o calor de vaporização,
a constante dos gases e
a temperatura absoluta. À medida que
aumenta,
cresce, tornando a mistura mais volátil.
Passo 3
Para controle de emissões evaporativas, existe um parâmetro chamado Reid vapor pressure
, que limita a pressão de vapor máxima da gasolina. No verão, devido às altas temperaturas, a
deve ser mais baixa para evitar evaporação excessiva; no inverno, a
pode ser maior, já que o frio reduz naturalmente as perdas por evaporação.
Passo 4
Reduzir a
(gasolina de verão) significa remover frações leves (altos
) e enriquecer a mistura com componentes mais pesados. Isso exige destilações adicionais ou retrofits no processo de refino, diminui o rendimento em volume por barril de petróleo e aumenta o custo de produção. Já no inverno, permite-se manter mais frações leves, o que eleva o rendimento e baixa o custo.
Passo 5
Como a gasolina de verão demanda maior purificação e menor rendimento (devido à baixa
), seu custo de produção é superior ao da gasolina de inverno. Esse acréscimo de custo de produção acaba refletido no preço final ao consumidor.
Resposta
A gasolina é mais cara no verão, pois a necessidade de manter a pressão de vapor baixa (baixa
) implica em processos de refino mais intensos e menor rendimento, elevando o custo termodinâmico de produção.