Por que motores térmicos, como motores a combustão interna, não convertem toda a energia química do…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Por que motores térmicos, como motores a combustão interna, não convertem toda a energia química do combustível em trabalho útil? Cite dois destinos da energia perdida.
- A) Porque parte da energia é liberada como calor dissipado e parte se perde por atrito e em gases de escape; também pode haver combustão incompleta.
- B) Motores térmicos convertem toda a energia em trabalho útil, sem perdas.
- C) Apenas a combustão completa resulta em eficiência; a incompleta não importa.
- D) A energia perdida é transformada em eletricidade e usada para recarregar baterias.
- E) A combustão é 100% eficiente e todo o calor é aproveitado para trabalho.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem olhar o gabarito. Motores térmicos transformam energia química do combustível em energia térmica e depois em trabalho mecânico. Pela Segunda Lei da Termodinâmica, parte do calor sempre é rejeitada para o ambiente, e não é possível converter todo o calor em trabalho.
- Os dois destinos da energia perdida pedidos no enunciado são: (1) calor dissipado para o ambiente, pelo sistema de arrefecimento e pelo próprio bloco do motor; e (2) calor levado pelos gases de escape, além de perdas por atrito entre as peças móveis.
- A alternativa A descreve exatamente isso: calor dissipado, perdas por atrito, energia nos gases de escape e combustão incompleta, que faz parte do combustível não virar energia útil. Ela está correta.
- Por que as outras estão erradas: B afirma que não há perdas, o que contraria a Segunda Lei; C diz que a combustão incompleta não importa, mas ela reduz o aproveitamento do combustível; D inventa uma conversão em eletricidade que não ocorre no motor a combustão; E afirma eficiência de 100%, o que é impossível em motores térmicos.
- Conclusão: o gabarito A está correto, e a resposta concorda com a análise feita de forma independente.
💡 Dica: Identifique os tipos de energia que não são convertidos em trabalho.
Alternativa por alternativa
As leis da termodinâmica limitam a eficiência de ciclos térmicos; calor é removido pelo arrefecimento e expelido pelos gases, e perdas mecânicas (atrito, bombas, etc.) reduzem a energia disponível para trabalho.
O aluno acredita que a energia do combustível se converte integralmente em movimento, ignorando que parte sempre se perde como calor.
Por que engana: O aluno pode confundir a eficiência dos motores, acreditando que todos os processos de combustão são 100% eficientes e não reconhecendo as perdas de energia.
O aluno entende que apenas a combustão completa importa para a eficiência, sem perceber que a combustão incompleta desperdiça combustível e reduz o aproveitamento, embora as perdas térmicas continuem existindo mesmo com combustão completa.
O aluno supõe que a energia perdida é aproveitada e convertida em eletricidade para recarregar baterias, confundindo o motor térmico com um sistema de geração elétrica ou híbrido.
O aluno acredita que a combustão pode ser 100% eficiente e que todo o calor gerado vira trabalho, desconsiderando a Segunda Lei da Termodinâmica.
Raio-X da questão
motores térmicos e energia
diagnostico
energia química e trabalho · motores térmicos
Revisar os princípios de funcionamento de motores térmicos e suas eficiências.
O aluno pode confundir a eficiência dos motores, acreditando que todos os processos de combustão são 100% eficientes e não reconhecendo as perdas de energia.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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