O ar atmosférico pode ser utilizado para armazenar o excedente de energia gerada no sistema elétrico, diminuindo seu desperdício, por meio do seguinte processo: água e gás carbônico são inicialmente removidos do ar atmosférico e a massa de ar restante é resfriada até -198 ºC. Presente na proporção de 78% dessa massa de ar, o nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume 700 vezes menor. A energia excedente do sistema elétrico é utilizada nesse processo, sendo parcialmente recuperada quando o nitrogênio líquido, exposto à temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande, fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica em energia elétrica.
MACHADO, R. Disponível em: www.correiobraziliense.com.br. Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado).
No processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela
- A) expansão do nitrogênio durante a ebulição.
- B) absorção de calor pelo nitrogênio durante a ebulição.
- C) realização de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.
- D) retirada de água e gás carbônico da atmosfera antes do resfriamento.
- E) liberação de calor do nitrogênio para a vizinhança durante a liquefação.
Resposta:
A resposta correta é a letra C) realiza obra de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.
Essa resposta está correta porque, no processo descrito, o excedente de energia elétrica é armazenado pela expansão do nitrogênio líquido. Durante a liquefação, o nitrogênio gasoso é liquefeito, ocupando um volume 700 vezes menor. Posteriormente, quando o nitrogênio líquido é exposto à temperatura ambiente, entra em ebulição e se expande, fazendo girar turbinas que convertem energia mecânica em energia elétrica. Nesse processo, o trabalho é realizado sobre o nitrogênio durante a liquefação, o que é a alternativa correta.
É importante notar que as outras alternativas não descrevem corretamente o processo. A alternativa A) expansão do nitrogênio durante a ebulição é um efeito do processo, mas não é o trabalho realizado sobre o nitrogênio. A alternativa B) absorção de calor pelo nitrogênio durante a ebulição também é um efeito do processo, mas não é o trabalho realizado sobre o nitrogênio. A alternativa D) retirada de água e gás carbônico da atmosfera antes do resfriamento é um passo inicial do processo, mas não é o trabalho realizado sobre o nitrogênio. A alternativa E) liberação de calor do nitrogênio para a vizinhança durante a liquefação é outro efeito do processo, mas não é o trabalho realizado sobre o nitrogênio.
Portanto, a alternativa correta é a letra C) realiza obra de trabalho sobre o nitrogênio durante a liquefação.
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