ENEM 2024 · Ciências da Natureza
Questão 103 do ENEM 2024
Resposta: letra C. No ciclo de Otto, pede-se em qual etapa a energia térmica da combustão é transformada em energia útil (trabalho).
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.
Disponível em: www.mspc.eng.br.
Acesso em: 24 fev. 2013 (adaptado).
A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa
- AII.
- BIII.
- CIV.Resposta correta
- DV.
- EVI.
Como resolver a questão 103 passo a passo?
O conceito que resolve
Em um motor térmico, o trabalho útil é realizado na expansão do gás: o gás quente e a alta pressão empurra o êmbolo e transforma energia térmica em trabalho mecânico.
Como chegar na resposta
- A etapa II (compressão adiabática) consome trabalho; a III é a entrada de calor da combustão, sem variação de volume.
- A etapa IV (3 → 4) é a expansão adiabática: o gás empurra o êmbolo e realiza trabalho, com diminuição da energia térmica.
- As etapas V e VI são a liberação de calor e a exaustão dos gases, sem produzir trabalho útil.
- Portanto, a conversão em energia útil ocorre na etapa IV.
Por que cada alternativa
- AA etapa II é a compressão da mistura, em que se realiza trabalho sobre o gás.
- BA etapa III é a introdução de calor pela combustão, sem realizar trabalho.
- CCorreta: a etapa IV, a expansão adiabática, é a que realiza trabalho útil.
- DA etapa V é a liberação de calor para o ambiente, sem trabalho útil.
- EA etapa VI é a liberação dos gases, que também não produz trabalho útil.
Onde essa questão derruba a maioria
Escolher a etapa da combustão (III) por ser quando surge o calor, e não a expansão, quando o trabalho é realizado.
O que estudar se você errou
Revise termodinâmica, ciclo de Otto e trabalho em transformações gasosas.