As baterias de lítio para carros elétricos são capazes de armazenar cerca de 700 Wh de energia em um volume de 1 L, enquanto a combustão de 1 L de etanol hidratado em um motor a combustão disponibiliza 6 300 Wh de energia. Os motores a combustão têm uma eficiência baixa, com apenas 30% da energia do combustível sendo transformada em movimento. Já os motores elétricos apresentam eficiência três vezes maior. Para estudar a viabilidade de se utilizar a mesma plataforma de um carro movido a álcool, com tanque de 40 L de combustível, para a produção de modelos elétricos, uma equipe de engenharia precisa estimar o volume da bateria de lítio que corresponda, no carro elétrico, à mesma quantidade energética desse carro a álcool.
VASCONCELOS, Y. Mais energia. Pesquisa Fapesp, n. 261, nov. 2017 (adaptado).
O volume aproximado, em litro, da bateria de lítio a ser utilizada é
A) 36.
B) 120.
C) 360.
D) 400.
E) 1 080.
Solução
A energia útil utilizada no motor a combustão, para cada L de álcool:
Já a energia útil do carro elétrico é:
Com o tanque de 40L um veículo movido a álcool possui uma energia total de:
Para o carro elétrico possuir essa energia o volume da bateria deve ser:
Alternativa B