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 \(-198\text{ }^\circ\text{C}\). 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
Para entender como a energia é armazenada no processo descrito, devemos analisar as etapas de compressão, resfriamento e mudança de estado do gás.
1. Etapa de Armazenamento de Energia (Compressão e Liquefação):
O excedente de energia elétrica do sistema é utilizado para acionar compressores e sistemas de refrigeração que reduzem o volume do nitrogênio em cerca de 700 vezes e o resfriam até \(-198\text{ }^\circ\text{C}\), transformando-o em líquido.
Durante a compressão e liquefeito do gás, o sistema realiza **trabalho mecânico sobre o nitrogênio** (\(W < 0\)), aumentando a energia acumulada no fluido sob a forma de energia potencial de pressão/estado.
2. Etapa de Liberação de Energia (Expansão e Gerador):
A energia armazenada é posteriormente recuperada quando o nitrogênio líquido entra em ebulição e se expande. Ao expandir-se, o gás **realiza trabalho sobre as turbinas**, convertendo essa energia em energia elétrica novamente.
3. Conclusão:
Portanto, o armazenamento do excedente de energia ocorre no momento da compressão e liquefação do gás, mediante a **realização de trabalho sobre o nitrogênio**, o que corresponde à alternativa (C).
Resposta: (C)