Como se calcula o consumo médio de uma mistura quando o rendimento é proporcional às frações volumétricas?

Consome-se pela média ponderada: \(c_{mix}=f_e\,c_e+f_g\,c_g\), onde \(f_e\) e \(f_g\) são as frações volumétricas (soma 1) e \(c_e,c_g\) os consumos (km/L) puros.

Explicação:
Se um tanque de capacidade \(V\) percorre \(D_e\) km com etanol puro e \(D_g\) km com gasolina pura, com fração \(f_e\) de etanol e \(f_g=1-f_e\) de gasolina, a distância total com a mistura é \(f_eD_e+f_gD_g\). Dividindo por \(V\) obtém-se o consumo por litro, que equivale à média ponderada dos consumos por litro puros, \(c_e=D_e/V\) e \(c_g=D_g/V\).

Exemplo:
Suponha \(V=40\) L, \(D_e=300\) km, \(D_g=480\) km, e \(f_e=2/5\) (etanol).
Cálculo pela distância: \(D_{mix}=300\cdot\frac{2}{5}+480\cdot\frac{3}{5}=120+288=408\) km.
Consumo: \(c_{mix}=408/40=10{,}2\) km/L.
Cálculo pela média ponderada: \(c_e=300/40=7{,}5\), \(c_g=480/40=12\), então \(c_{mix}=\tfrac{2}{5}\cdot7{,}5+\tfrac{3}{5}\cdot12=3{,}0+7{,}2=10{,}2\) km/L.