Em uma oficina, estudantes analisam cinco dispositivos: um motor a gasolina, um painel solar, uma turbina…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina, estudantes analisam cinco dispositivos: um motor a gasolina, um painel solar, uma turbina eólica, uma bicicleta e uma bateria. Qual alternativa identifica uma máquina térmica e explica corretamente seu funcionamento?
- A) Painel solar: recebe luz e transforma sua energia diretamente em eletricidade.
- B) Motor a gasolina: queima combustível, aquece gases e transforma sua expansão em movimento.
- C) Bicicleta: recebe força muscular e transforma sua energia diretamente em movimento.
- D) Turbina eólica: recebe vento e transforma sua energia diretamente em eletricidade.
- E) Bateria: armazena energia química e transforma sua energia diretamente em eletricidade.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Máquina térmica é um dispositivo que transforma energia térmica (calor) em trabalho mecânico, normalmente queimando um combustível para aquecer um gás ou vapor, cuja expansão produz movimento.
- Analisando as alternativas, o motor a gasolina queima combustível, aquece os gases da combustão e aproveita a expansão desses gases para gerar movimento dos pistões. Esse é exatamente o funcionamento de uma máquina térmica, portanto a alternativa B está correta.
- Por que as outras estão erradas:
- - A) O painel solar converte luz diretamente em eletricidade por efeito fotovoltaico, sem etapa de aquecimento de gases, então não é máquina térmica.
- - C) A bicicleta é movida por força muscular e funciona como alavanca e engrenagens, não transformando calor em movimento.
- - D) A turbina eólica aproveita a energia cinética do vento para girar e gerar eletricidade, sem queima nem expansão térmica.
- - E) A bateria armazena energia química e a converte em eletricidade por reações eletroquímicas, sem envolver calor como etapa de trabalho.
- Conclusão: o gabarito B está correto, pois apenas o motor a gasolina combina a transformação de energia térmica em trabalho mecânico.
💡 Dica: Pesquise sobre o ciclo de Carnot para entender melhor.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que qualquer dispositivo que gera energia a partir de uma fonte natural seja uma máquina térmica, confundindo conversão direta de luz em eletricidade com conversão de calor em movimento.
O motor a gasolina é uma máquina térmica porque transforma parte da energia liberada na queima do combustível em movimento. O calor produzido faz os gases se expandirem e empurrarem peças do motor.
O aluno associa 'máquina' apenas ao fato de haver movimento e engrenagens, sem perceber que a bicicleta não envolve calor e é movida por força muscular.
O aluno pensa que todo gerador que produz eletricidade a partir de um fluido em movimento é térmico, sem notar que o vento transfere energia cinética e não calor por combustão.
O aluno confunde energia química armazenada com energia térmica, supondo que a bateria funciona por aquecimento e expansão de gases.
Por que engana: Confundir fontes de energia renovavel com maquinas termicas, escolhendo dispositivos que nao convertem calor em trabalho.
Raio-X da questão
máquina térmica
fixacao
energia térmica e trabalho · transformacao de energia
Revisar os princípios de funcionamento das máquinas térmicas.
Confundir fontes de energia renovavel com maquinas termicas, escolhendo dispositivos que nao convertem calor em trabalho.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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