Olá
VctMR,
Primeiramente, o isoctano é um alcano de fórmula [tex3]C_8H_{18}[/tex3]
. A combustão completa do isoctano pode ser representada por:
[tex3]C_8H_{18} + \frac{25}{2} \, O_2 \longrightarrow 8 \, CO_2 + 9 \, H_2O \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \Delta Hº = -5461 \, [kJ/mol][/tex3]
Por sua vez, a combustão incompleta é dada por:
[tex3]C_8H_{18} + 12 \, O_2 \longrightarrow CO + 7 \, CO_2 + 9 \, H_2O \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \;\; \; \; \; \; \; \; \;\Delta Hº = ? \, [kJ/mol][/tex3]
O [tex3]\Delta Hº[/tex3]
da combustão incompleta pode ser dado por:
[tex3]-5461 -( \underbrace{-393,5}_{CO_2}) + (\underbrace{-110,5}_{CO}) = -5178 \, [kJ/mol][/tex3]
A perda de eficiência energética pode ser dada pela diferença entre ambas reações que, consequentemente, como há a formação de [tex3]CO[/tex3]
, será dada por mol de [tex3]CO[/tex3]
formado. Desse modo, vou definir eficiência energética como [tex3]e[/tex3]
, logo:
[tex3]e = - 5178 - (-5461) [/tex3]
[tex3]e = 283 \, [kJ/mol][/tex3]
A porcentagem da perda energética pode ser dada por:
[tex3]\frac{\text {Quanto perdeu}}{\text{Quanto tinha}}= \frac{283}{5461} [/tex3]
[tex3]{\color{forestgreen}\boxed{\approx 0,052 \; ou \; 5,2 \%}}[/tex3]
Para o segundo o item, foi dito que:
[...] se a porcentagem em quantidade de matéria de
CO2 na atmosfera terrestre, ao nível do mar, for igual a 0,040.
Ou seja:
[tex3]P_{parcial, \, Terra} = \underbrace{\frac{0,04}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]
[tex3]P_{parcial, \, Terra} = 0,4 \cdot 10^{-3}[/tex3]
Nesse contexto, observamos que a pressão parcial do [tex3]CO_2[/tex3]
precisa ser [tex3]0,04[/tex3]
da pressão total. Com isso:
[tex3]P_{parcial, \, Marte} = \underbrace{\frac{95,32}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]
[tex3]P_{parcial, \, Marte} = \underbrace{\frac{95,32}{100}}_{\% CO_2} \cdot P_{total}[/tex3]
[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 0,9532\cdot P_{total}[/tex3]
Se substituirmos a pressão total, para Marte:
[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 0,9532\cdot 8 \cdot 10^{-3}[/tex3]
[tex3]P_{parcial, \, Marte} = 7,6256 \cdot 10^{-3}[/tex3]
Note que a pressão parcial em Marte é maior. Acredito que há outras formas de resolver esse exercício, talvez mais práticas.
