Questão do ENEM 2024

Ciências da Natureza · habilidade 8Caderno Cinza · Questão 101

O diagrama P-V a seguir representa o ciclo de Otto para um motor de combustão interna, como os motores a gasolina ou a etanol, utilizados nos automóveis.

As etapas representadas no diagrama estão descritas no quadro.

Etapa Processo Descrição Admissão isobárica da mistura I 0 a 1

ar-combustível no cilindro do motor.

II 1 a 2 Compressão adiabática da mistura.

Introdução de energia na forma III 2 a 3

de calor da combustão.

IV 3 a 4 Expansão adiabática.

Liberação de energia V 4 a 1

na forma de calor.

Liberação dos gases VI 1 a 0

resultantes da combustão.

Disponível em: www.mspc.eng.br. Acesso em: 24 fev. 2013 (adaptado).

A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa

Alternativa A: II.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Na compressão adiabática, o pistão realiza trabalho sobre a mistura, que aumenta de temperatura e de pressão. Há, portanto, energia sendo fornecida ao gás, e não energia térmica sendo convertida em trabalho útil.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B: III.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Nesta etapa, o gás recebe calor da combustão, a volume constante, e a pressão sobe. Trata-se da entrada de energia térmica no sistema, sem variação de volume e, portanto, sem trabalho. Quem a escolhe confunde a fonte da energia com a sua conversão em trabalho.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: IV. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. Na expansão adiabática, o gás quente e à alta pressão empurra o pistão, aumentando o volume sem trocar calor com o exterior. O trabalho realizado vem da diminuição da energia interna do gás, ou seja, a energia térmica se transforma em trabalho útil, que corresponde à área $W$ do diagrama.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D: V.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Nesta etapa, o gás cede calor ao ambiente a volume constante, por isso não realiza trabalho. Trata-se da energia térmica que não foi aproveitada, descartada pelo motor.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E: VI.
Justificativa
Esta alternativa está errada. Aqui ocorre a liberação dos gases da combustão do cilindro, sem relação com a conversão da energia térmica em trabalho. É apenas a limpeza do cilindro para um novo ciclo, a pressão aproximadamente constante.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria

Código INEP: 42680
Código da prova: 1422
Arquivo do PDF: 2024_PV_impresso_D2_CD6.pdf