Em meio a aumentos sucessivos os combustíveis no Brasil descobrir mecanismos para driblar e otimizar os custos pode ajudar a minimizar o impacto no bolso. Por exemplo, a gasolina custava R$ 2,956 por litro em janeiro de 2014, hoje o preço desse insumo está em média R$ 5,720 por litro, um aumento de 50,06% em 7 anos; não tem bolso que aguente. Então como economizar? Primeiro vamos entender uma propriedade termodinâmica e depois fazer o cálculo para visualizar o melhor horário para abastecer.
A densidade
Densidade cujo o termo empregado deveria ser massa específica pode ser definida como a massa fica compactada em um determinado volume. Ela depende da temperatura, da massa e do volume. Interessante é que para um mesmo volume de uma substância em diferentes estados é possível ter densidades diferentes. Depois dessa definição a relação que define a densidade é a seguinte:
densidade = massa/volume
As unidades da densidade são a seguinte: kg/m³, kg/L, g/cm³, etc
A densidade também varia com a temperatura de modo geral quando aumentamos a temperatura essa propriedade diminui. A água é um caso a parte, pois a medida que diminuímos a sua temperatura a densidade diminui, por isso o gelo flutua.
A variação da densidade da gasolina com a temperatura
No artigo REGRESSÃO LINEAR ENTRE TEMPERATURA E DENSIDADE DA GASOLINA do Maderson Alves Ferreira e da Rosangela A. B. Assumpção, ambos da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, foi elaborada a seguinte correlação que indica a variação da densidade com a temperatura:
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| Figura 01: Variação da densidade com a temperatura |
Essas são as correlações que utilizaremos para o nosso cálculo, os valores de mínimo e máximo decorrem dos valores para os quais a densidade da gasolina estão dentro da faixa ideal para ser comercializada.
Densidade, massa de combustível versus temperatura ao longo do dia
Para aumentarmos a compreensão, com a densidade e volume adicionado de combustível, vamos calcular a massa, pois é ela que vai variar e para efeitos de balanço material é o que importa para combustão no motor. É bom lembrar que a densidade foi obtida do artigo: REGRESSÃO LINEAR ENTRE TEMPERATURA E DENSIDADE DA GASOLINA. Já a massa através da seguinte relação:
Massa adicionada = Densidade x Volume adicionado
Com os dados de temperatura do dia 10 de abril do site Climatempo(vide figura 02). Vamos verificar como a massa adicionada varia em função da temperatura.
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| Figura: 02: Variação da temperatura em Salvador/BA das 0h às 22h do dia 10/04/21 |
Com os valores de temperatura construimos a tabela abaixo, onde chegamos aos dados para massa quando adicionamos o volume máximo( tanque cheio) com cada horário e temperatura.
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| Figura 03: Tabela com variação de massa adicionada em função da temperatura e a economia anual |
Na coluna massa(m(kg)) temos a massa adicionada quando enchemos um tanque de 50L, observe que por conta da variação da densidade a massa foi maior quando a temperatura teve um mínimo(célula de coloração avermelhada), ao longo da linha dessa variável, temos, ainda, que em função dessa quantidade maior de combustível, a distância percorrida será maior. Outro aspecto relevante será o intervalo para reabastecer que será maior nessa mesma linha, já a quantidade de abastecimentos foi menor e como consequência o custo anual será menor quando comparado aos valores de maior temperatura.
Conclusão
Fica assim evidenciado que quando abastecemos o carro em horários onde a temperatura é menor podemos economizar, entretanto para cidades onde a faixa de variação da temperatura não seja tão acentuada e a distância média fique abaixo de 40 km a economia não é considerável. Contudo para distâncias acima de 100 km e variações de 10ºC, como acontece no Rio ou em São Paulo pode-se deixar de pagar até R$ 400,00(vide tabela figura 04) por ano. Abaixo, deixo a memória de cálculo para que os mais curiosos se aprofundem e caso queiram, contribuam nos comentários. Além disso a análise foi feita para um dia e obviamente as temperaturas não são iguais para os dias do ano, mas de certa forma, normalmente, ao amanhecer a temperatura é sempre menor, por isso tente abastecer entre às 4h e 6h da manhã.
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| Figura 04: Com a temperatura de 13 ºC acontecendo às 06h e distância média por dia de 130 km |
Memória de cálculo
Distância percorrida = massa adicionada . distância por massa
Intervalo para reabastecer = Distância percorrida/Distância média percorrida por dia
Quantidade de dias para abastecer ao longo do ano = Dias no ano(365)/Intervalo para reabastecer
Custo combustível = Volume tanque x Preço combustível x Quantidade de dias para abastecer ao longo do ano
Fontes
https://www.climatempo.com.br/previsao-do-tempo/15-dias/cidade/56/salvador-ba
https://tribunapr.uol.com.br/noticias/automoveis/voce-sabe-qual-e-a-media-de-quilometragem-anual-percorrida-por-um-carro/
