O Instituto Luiz Coimbra (UFRJ) lançou o primeiro ônibus urbano movido a hidrogênio do Hemisfério Sul, com tecnologia inteiramente nacional. Sua tração provém de três fontes de energia, sendo uma delas a pilha de combustível, na qual o hidrogênio, gerado por um processo eletroquímico, reage com o oxigênio do ar, formando água.
A transformação de energia que ocorre na pilha de combustível responsável pelo movimento do ônibus decorre da energia cinética oriunda do(a):
(a) calor absorvido na produção de água.
(b) expansão gasosa causada pela produção de água.
© calor liberado pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
(d) contração gasosa causada pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
(e) eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o enunciado pede. A questão fala sobre um ônibus movido a hidrogênio que usa uma pilha de combustível. Nessa pilha, o hidrogênio reage com o oxigênio formando água e gera energia para fazer o ônibus andar. O tópico aqui é Eletroquímica e Transformação de Energia. Para resolver precisamos entender como funciona uma pilha de combustível (reações de oxirredução) e de que forma a energia química vira a energia que faz o motor rodar.

Passo 2

Entendendo a pilha de combustível:
Em resumo, dentro da pilha de hidrogênio temos duas semi-reações:
Anodo (oxidação do hidrogênio):
H2 ;to; 2,H^+ ;+; 2,e^-
Catodo (redução do oxigênio):
tfrac12,O2 ;+; 2,H^+ ;+; 2,e^- ;to; H2O
Nessas reações, elétrons são liberados no ânodo e circulam por um circuito externo até o catodo. Esse fluxo de elétrons é basicamente corrente elétrica.

Passo 3

Qual transformação de energia rola aqui?
  • A energia química que tava nas ligações de H–H e O=O é convertida.
  • Parte dessa energia pode virar calor, mas o grande lance da pilha é transformar diretamente a energia química em eletricidade, sem queimar nada.
  • Essa eletricidade alimenta o motor elétrico do ônibus e faz ele se mover.

Passo 4

Agora, olhando as alternativas:
(a) calor absorvido na produção de água – não faz sentido, aqui não absorve calor.
(b) expansão gasosa – também não rola, não tem grande volume de gás se expandindo pra empurrar nada.
© calor liberado – tem calor, mas não é isso que movimenta o ônibus.
(d) contração gasosa – idem, não é o ponto principal.
(e) eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio – bingo! É exatamente isso: a energia química vira eletricidade.

Resposta

(e) eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio.

Exercícios relacionados