Como a razão ar/combustível afeta a emissão de hidrocarbonetos (HC) em motores a combustão?

A emissão de HC diminui quando a razão ar/combustível aumenta, pois há mais oxigênio disponível para promover a combustão completa dos hidrocarbonetos.

O que ocorre com o oxigênio residual (O2) quando a mistura passa de rica para pobre?

O oxigênio residual aumenta, pois há excesso de ar na mistura e nem todo o O2 é consumido na combustão.

Explique por que a emissão de CO diminui ao aumentar a proporção de ar na mistura.

Com mais ar, há mais oxigênio para oxidar o CO a CO2, reduzindo a quantidade de monóxido de carbono liberado.

Qual é a relação entre temperatura da combustão e formação de NO em motores?

Temperaturas elevadas favorecem a quebra do N2 do ar e sua reação com O2, aumentando a formação de NO.

Por que a mistura rica gera mais HC e CO?

A mistura rica tem pouco oxigênio, levando à combustão incompleta, o que resulta em maior emissão de HC e CO.

O que significa mistura estequiométrica em motores a combustão?

É a proporção ideal de ar e combustível em que todo o combustível é queimado com todo o oxigênio disponível, sem excesso de nenhum dos reagentes.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

DIMVS 2026

Média Referência ENEM - 2024 - Questão 114

Em um estudo sobre os gases emitidos por um motor a combustão, foi observado que a quantidade de ar na mistura ar/combustível influencia diretamente as concentrações dos poluentes liberados. Gráficos mostram que, ao aumentar a proporção de ar em relação ao combustível na mistura, a concentração de hidrocarbonetos (HC) diminui, enquanto o gás oxigênio (O2) residual aumenta. Já a emissão de monóxido de carbono (CO) diminui até certo ponto e depois se estabiliza, enquanto o óxido de nitrogênio (NO) atinge um pico em uma relação ar/combustível próxima da estequiométrica.

Com base nessas informações, qual alternativa melhor descreve as mudanças nas emissões quando a mistura passa de rica para pobre?

Resolução

A questão aborda a influência da razão ar/combustível nas emissões de poluentes por motores a combustão. Para resolvê-la, é necessário compreender como a variação dessa razão afeta a formação de hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NO) e oxigênio residual (O2). Quando a mistura é rica (muito combustível, pouco ar), há combustão incompleta, gerando mais CO e HC e pouco O2 residual. À medida que se adiciona mais ar (mistura pobre), a combustão se aproxima da completa: CO e HC diminuem, O2 residual aumenta e a formação de NO atinge um pico próximo da mistura estequiométrica devido à alta temperatura e disponibilidade de oxigênio. Após esse ponto, NO tende a diminuir. Assim, ao passar de mistura rica para pobre, há diminuição de CO e HC, aumento de O2 residual e NO (até certo limite), o que corresponde à alternativa B.

Comentários por alternativa

A Aumento do CO e HC; diminuição do NO e O2 residual.

Errada. Ao passar de mistura rica para pobre, CO e HC diminuem, não aumentam. O NO e o O2 residual aumentam, e não diminuem.
B Diminuição do CO e HC; aumento do NO e do O2 residual até certo limite.

Correta. A alternativa B descreve corretamente que, ao enriquecer a mistura com ar (de rica para pobre), CO e HC diminuem, enquanto NO e O2 residual aumentam até certo limite. Isso reflete a dinâmica da combustão e a formação dos poluentes.
C Aumento do NO e CO; diminuição do HC e O2 residual.

Errada. O NO realmente aumenta, mas CO diminui, não aumenta. O HC também diminui, e O2 residual aumenta, não diminui.
D Diminuição do NO e do CO; aumento do HC e do O2 residual.

Errada. NO diminui apenas após o pico estequiométrico; CO diminui, mas HC não aumenta e O2 residual aumenta, não diminui.
E Estabilização do HC e do CO; aumento do NO e diminuição do O2 residual.

Errada. HC não se estabiliza, ele diminui; CO também não estabiliza nesse contexto. O2 residual aumenta, não diminui, ao enriquecer a mistura com ar.

Flashcards

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1. Como a razão ar/combustível afeta a emissão de hidrocarbonetos (HC) em motores a combustão?: A emissão de HC diminui quando a razão ar/combustível aumenta, pois há mais oxigênio disponível para promover a combustão completa dos hidrocarbonetos.
2. Por que o NO atinge um pico próximo da mistura estequiométrica em motores?: O NO atinge um pico porque, nessa condição, há temperaturas elevadas e suficiente oxigênio para favorecer a reação entre N2 e O2, formando óxidos de nitrogênio.
3. O que ocorre com o oxigênio residual (O2) quando a mistura passa de rica para pobre?: O oxigênio residual aumenta, pois há excesso de ar na mistura e nem todo o O2 é consumido na combustão.
4. Explique por que a emissão de CO diminui ao aumentar a proporção de ar na mistura.: Com mais ar, há mais oxigênio para oxidar o CO a CO2, reduzindo a quantidade de monóxido de carbono liberado.
5. Qual é a relação entre temperatura da combustão e formação de NO em motores?: Temperaturas elevadas favorecem a quebra do N2 do ar e sua reação com O2, aumentando a formação de NO.
6. Por que a mistura rica gera mais HC e CO?: A mistura rica tem pouco oxigênio, levando à combustão incompleta, o que resulta em maior emissão de HC e CO.
7. O que significa mistura estequiométrica em motores a combustão?: É a proporção ideal de ar e combustível em que todo o combustível é queimado com todo o oxigênio disponível, sem excesso de nenhum dos reagentes.

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