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Questão do ENEM 2023

Ciências da Natureza · habilidade 18Reaplicação · Caderno Amarelo · Questão 119

Na última década, para melhorar a performance dos motores a combustão e reduzir o consumo, a indústria automobilística tem investido cada vez mais no desenvolvimento dos turbocompressores. O turbocompressor é formado por duas câmaras distintas, chamadas caixa fria e caixa quente. No interior de cada uma dessas caixas, existe um rotor e ambos são interligados por um mesmo eixo. Com a caixa quente instalada no coletor de escapamento, a passagem dos gases faz girar o rotor. Consequentemente, gira também o rotor da caixa fria, produzindo a compressão. Em alguns modelos, é instalado, entre a turbina e a câmara de explosão, um dispositivo denominado intercooler, que é reconhecido como um dos componentes principais para melhorar a performance dos motores turbo. O intercooler é uma espécie de radiador ou, mais especificamente, um permutador de calor. Ele é posicionado entre o turbo e o coletor de admissão, tendo como uma das principais vantagens a redução da temperatura do ar quente que sai do turbo.

Disponível em: www.turbocenter.com.br. Acesso em: 21 nov. 2019 (adaptado).

O ar que sai do turbo está em alta temperatura porque

  1. Alternativa A: sofreu uma compressão isocórica.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Em uma compressão isocórica o volume permanece constante, de modo que não há compressão do ar. O turbocompressor justamente reduz o volume do ar admitido, por isso esse tipo de transformação não descreve o que ocorre.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  2. Alternativa B: sofreu uma compressão adiabática. gabarito
    Justificativa

    Esta alternativa está correta. O rotor da caixa fria comprime o ar muito rapidamente, sem tempo para trocar calor com o meio. Nessa compressão adiabática, o trabalho realizado sobre o gás aumenta sua energia interna, e a temperatura sobe. É por isso que o ar sai quente do turbo e precisa passar pelo intercooler.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  3. Alternativa C: sofreu uma transformação isotérmica.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Em uma transformação isotérmica a temperatura permanece constante, o que contradiz o enunciado, segundo o qual o ar sai do turbo em alta temperatura. O aquecimento mostra que a temperatura variou.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  4. Alternativa D: recebeu diretamente calor dos gases aquecidos do sistema de escape.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. Os gases do escapamento passam pela caixa quente e apenas movem o rotor, que está ligado por um eixo ao rotor da caixa fria. O ar que será comprimido circula em outra câmara e não recebe calor direto desses gases.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

  5. Alternativa E: recebeu diretamente calor do motor a combustão que está em alta temperatura.
    Justificativa

    Esta alternativa está errada. O ar sai do turbo e só depois chega ao coletor de admissão do motor, de modo que ainda não houve contato com o motor quente. O aquecimento acontece antes, na própria compressão.

    Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria
Código INEP
126559
Código da prova
1266
Arquivo do PDF
ENEM_2023_P2_CAD_08_DIA_2_ROSA.pdf