ENEM - 2012 Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
ENEM - 2012 Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar. Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado). No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante
- A) O tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado.
- B) Um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.
- C) O funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo.
- D) As forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.
- E) A temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O texto fala em aumentar a eficiência da queima de combustível nos motores a combustão e reduzir emissões. A pergunta pede o fator limitante dessa busca por eficiência, ou seja, o que impede o rendimento de chegar a 100 por cento. Passo 2: Motores a combustão são máquinas térmicas, que transformam calor em trabalho mecânico. Pela segunda lei da termodinâmica, nenhuma máquina térmica converte toda a energia térmica recebida em trabalho, parte sempre é rejeitada como calor para o ambiente. Esse limite é físico e não pode ser eliminado por avanços tecnológicos, como o uso de plasma na ignição. Passo 3: Portanto, a alternativa B é a correta, pois identifica esse princípio termodinâmico como limite do rendimento. Passo 4: A alternativa A está errada porque o esgotamento do combustível fóssil é uma questão de recurso, não o que limita a eficiência do processo de queima. Passo 5: A alternativa C está errada porque o caráter cíclico dos motores não exige que energia seja transferida ao ciclo seguinte; a perda de energia ocorre por rejeição de calor, não por transferência entre ciclos. Passo 6: A alternativa D está errada porque o atrito reduz o rendimento, mas é uma perda mecânica que pode ser diminuída com lubrificação e projeto, não é o limite fundamental citado pelo enunciado. Passo 7: A alternativa E está errada porque o plasma da faísca é gerado pela ignição e a temperatura de trabalho do motor não é o fator limitante; comparar com a temperatura de fusão do aço não tem relação com a eficiência descrita. Passo 8: Conclusão: o fator limitante é o princípio termodinâmico que impede máquinas térmicas de atingir rendimento ideal, por isso a resposta é B.
💡 Dica: Analise o texto de referência para identificar o fator limitante.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que o principal limite da eficiência é a escassez do combustível fóssil, confundindo limitação de recurso com limitação física do processo de conversão de energia.
Correta. O princípio da termodinâmica limita o rendimento das máquinas térmicas, tornando a eficiência sempre inferior ao ideal.
O aluno supõe que a repetição cíclica dos movimentos do motor obriga parte da energia a ser passada ao ciclo seguinte, sem entender que a perda ocorre pela rejeição de calor ao ambiente.
O aluno usa a intuição do desgaste das peças e assume que o atrito inevitável é o fator limitante central, sem perceber que o atrito é uma perda mecânica reduzível e não o limite fundamental da eficiência.
Por que engana: Confundir o limite de eficiência com fatores externos como combustível ou atrito, ignorando o princípio termodinâmico fundamental.
O aluno confunde a temperatura de trabalho do motor com a temperatura de fusão do aço e supõe que o material estruturante seja o limite, quando o enunciado trata do plasma gerado pela faísca e do princípio termodinâmico.
Raio-X da questão
eficiência em física
diagnostico
primeira lei da termodinâmica · rendimento de maquinas termicas
Revisar os conceitos de eficiência e fatores limitantes em sistemas físicos.
Confundir o limite de eficiência com fatores externos como combustível ou atrito, ignorando o princípio termodinâmico fundamental.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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