UNESP 2011/2

Análise Detalhada dos Processos:

A questão pede para classificar três processos distintos quanto à variação de energia, determinando se são exotérmicos (liberam energia) ou endotérmicos (absorvem energia).

Processo I: A combustão completa do metano (CH4) produzindo CO2 e H2O.

• A combustão é uma reação química que, na grande maioria dos casos, libera energia na forma de calor e/ou luz.
• A queima de combustíveis como o metano (principal componente do gás natural) é um exemplo clássico de reação exotérmica. A equação química balanceada é: \( CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l) + \text{Energia} \)
• Como há liberação de energia (calor) para o ambiente, o processo I é exotérmico.

Processo II: O derretimento de um iceberg.

• O derretimento é a mudança de estado físico do sólido (gelo) para o líquido (água).
• Para que as moléculas de água no estado sólido (organizadas e com menor energia cinética) passem para o estado líquido (menos organizadas e com maior energia cinética), é necessário fornecer energia ao sistema (iceberg).
• Essa energia é absorvida do ambiente (ar, água circundante). \( H_2O(s) + \text{Energia} \rightarrow H_2O(l) \)
• Como há absorção de energia do ambiente, o processo II é endotérmico.

Processo III: O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.

• Quando o tijolo está a uma altura h, ele possui energia potencial gravitacional. Ao cair, essa energia potencial é convertida em energia cinética.
• No momento do impacto com o solo, a energia cinética do tijolo é rapidamente transformada em outras formas de energia, principalmente calor (aquecendo o tijolo e o solo no ponto de impacto) e som. Uma pequena parte pode causar deformação.
• Essa energia (calor, som) é liberada do sistema (tijolo+solo no ponto de impacto) para as vizinhanças.
• Portanto, o processo de impacto, que envolve a dissipação da energia cinética acumulada, é exotérmico. A energia que o tijolo possuía devido à sua queda é liberada para o ambiente durante a colisão.

Conclusão:

• Processo I: Exotérmico
• Processo II: Endotérmico
• Processo III: Exotérmico

Comparando com as alternativas:

• A: I é exotérmico, II e III são endotérmicos. (Incorreto)
• B: I e III são exotérmicos e II é endotérmico. (Correto)
• C: I e II são exotérmicos e III é endotérmico. (Incorreto)
• D: I, II e III são exotérmicos. (Incorreto)
• E: I, II e III são endotérmicos. (Incorreto)

A alternativa correta é a B.