Tendo que o calor de combustão do gás hidrogênio é - 68 kcal / mol e do metano gasoso é -213 kcal / mol, demonstre matematicamente qual dos dois combustíveis liberaria maior energia por grama.

Passo 1

O enunciado nos dá as entalpias de combustão (calor liberado na queima) de dois gases por mol: hidrogênio ( De<a H = -68 kcal/mol) e metano ( De<a H = -213 kcal/mol). Para comparar qual combustível libera mais energia por grama, vamos usar a definição de poder calorífico gravimétrico, que é a energia liberada dividida pela massa consumida. Precisamos das massas molares:
M(H2)=2 g/mol e M(CH4)=16 g/mol.

Passo 2

Calculemos o calor liberado por grama de hidrogênio. Usamos o valor absoluto de De<a H (pois o sinal negativo indica que é exotérmico) e dividimos pela massa molar:
qH2 = l|De<a H(H2)r|M(H2) = 68 kcal/mol2 g/mol = 34 kcal/g

Passo 3

Agora o calor liberado por grama de metano:
qCH4 = l|De<a H(CH4)r|M(CH4) = 213 kcal/mol16 g/mol approx 13,31 kcal/g

Passo 4

Comparando os valores:
qH2=34 kcal/g e qCH4approx13,31 kcal/g,
fica claro que o hidrogênio libera mais energia por grama do que o metano.

Resposta

O hidrogênio libera maior energia por grama (34 kcal/g contra aproximadamente 13,31 kcal/g do metano).

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