ENEM 2003 — questão 42 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar o volume de GNV e de gasolina que dá a mesma energia.

Passo 1 — energia por volume. O poder calorífico dá a energia por quilograma. Para ter a energia por metro cúbico, multiplica-se pela densidade (kg por m³), porque os quilogramas se cancelam:

$$\frac{E}{V} = \frac{m}{V} \cdot \frac{E}{m}$$

Passo 2 — GNV, em kJ por m³:

$$0{,}8 \times 50\,200 \approx 4{,}0 \times 10^{4}$$

Passo 3 — gasolina, em kJ por m³:

$$738 \times 46\,900 \approx 3{,}46 \times 10^{7}$$

Passo 4 — a comparação. Para a mesma energia, o volume necessário é inversamente proporcional à energia por volume:

$$\frac{V_{\text{GNV}}}{V_{\text{gasolina}}} = \frac{3{,}46 \times 10^{7}}{4{,}0 \times 10^{4}}$$

$$\frac{V_{\text{GNV}}}{V_{\text{gasolina}}} \approx 860$$

Em condições ambiente, seria preciso um volume de gás cerca de 860 vezes maior que o de gasolina. Não cabe num tanque comum: por isso o GNV vai em cilindros de aço, comprimido a alta pressão, o que reduz muito o volume ocupado.

Por que não as outras: (A) o volume grande é um problema de armazenamento, não de potência do motor: o carro a GNV usa o mesmo tipo de motor, adaptado. (C), (D) e (E) dizem que o volume seria igual ou menor, o que a conta desmente.

⚠️ A armadilha: olhar só o poder calorífico (50.200 contra 46.900) e concluir que o GNV rende “igual” ou até mais, alternativas C, D ou E. Isso é por quilograma. Por volume, o que manda é a densidade: o gás é quase mil vezes menos denso.

A ideia em uma frase: energia por volume = densidade × poder calorífico; o gás é tão pouco denso que precisa ser comprimido para caber no carro.

Resposta: alternativa B (volume muito maior, armazenado a alta pressão).