1. 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:
\frac{d \ln P_{\text{vap}}}{dT} = \frac{\Delta_{\text{vap}} H}{R\,T^{2}}
onde \Delta_{\text{vap}} H é o calor de vaporização, R a constante dos gases e T a temperatura absoluta. À medida que T aumenta, P_{\text{vap}} cresce, tornando a mistura mais volátil.

Passo 3

Para controle de emissões evaporativas, existe um parâmetro chamado Reid vapor pressure \text{RVP}, que limita a pressão de vapor máxima da gasolina. No verão, devido às altas temperaturas, a \text{RVP} deve ser mais baixa para evitar evaporação excessiva; no inverno, a \text{RVP} pode ser maior, já que o frio reduz naturalmente as perdas por evaporação.

Passo 4

Reduzir a \text{RVP} (gasolina de verão) significa remover frações leves (altos P_{\text{vap}}) 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 \text{RVP}), 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 \text{RVP}) implica em processos de refino mais intensos e menor rendimento, elevando o custo termodinâmico de produção.

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