Um dirigível experimental usa hélio como fluido ascensional e octano (C8H18) como combustível em seu motor, para propulsão. Suponha que, no motor, ocorra a combustão completa do octano:

Para compensar a perda de massa do dirigível à medida que o combustível é queimado, parte da água contida nos gases de exaustão do motor é condensada e armazenada como lastro. O restante do vapor de água e o gás carbônico são liberados para a atmosfera.

Qual é a porcentagem aproximada da massa de vapor de água formado que deve ser retida para que a massa de combustível queimado seja compensada?

Note e adote:

Massa molar (g/mol):

H2O ...... 18

O2 ............. 32

CO2 ....... 44

C8H18 ...... 114

  • a

    11% 

  • b

    16% 

  • c

    39% 

  • d

    50%

  • e

    70%

A equação de combustão do octano é representada abaixo:

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mtable»«mtr»«mtd»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mn»8«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»18«/mn»«/msub»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd»«mo»+«/mo»«/mtd»«mtd»«mfrac»«mn»25«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#x000A0;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd»«mo»§#x02192;«/mo»«/mtd»«mtd»«mn»8«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«msub»«mi»CO«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd»«mo»+«/mo»«/mtd»«mtd»«mn»9«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mn»1«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi»mol«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mfrac»«mn»25«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi»mol«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»8«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi»mol«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»9«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi»mol«/mi»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mn»114«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mfrac»«mn»25«/mn»«mn»2«/mn»«/mfrac»«mo»(«/mo»«mn»32«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»8«/mn»«mo»(«/mo»«mn»44«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»9«/mn»«mo»(«/mo»«mn»18«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«mo»)«/mo»«/mtd»«/mtr»«mtr»«mtd»«mn»114«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»400«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»352«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«/mtd»«mtd/»«mtd»«mn»162«/mn»«mo»§#x000A0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»g«/mi»«/mtd»«/mtr»«/mtable»«/mstyle»«/math»

Como são formados 162 g de H2O na combustão de 114 g de C8H18, será necessário reter 114 g de H2O para repor a massa do octano queimado.

162 g H2O (produzido) –––––––– 100%
      114 g H2O (retido) –––––––– x
                               x = 70,37%