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Questão 130 — 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 automóv…

ENEM 2024 Questão 130

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.

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As etapas representadas no diagrama estão descritas no quadro.

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Disponível em: www.mspc.eng.br. Acesso em: 24 fev. 2013 (adaptado).

A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa

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Resolução

Resposta correta: Letra C — IV.

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A questão aborda o ciclo de Otto, que é o ciclo termodinâmico idealizado para motores de combustão interna, como os de automóveis. O ciclo é representado em um diagrama P-V (pressão vs. volume), onde cada etapa corresponde a um tipo de transformação termodinâmica (adiabática, isocórica, isobárica etc.). O comando pede para identificar em qual etapa ocorre a transformação da energia térmica (calor fornecido ao gás) em energia útil (trabalho realizado pelo gás). Para resolver, é necessário saber que, no ciclo de Otto, a energia útil é produzida na expansão adiabática (geralmente etapa III ou IV, dependendo da convenção), quando o gás expande empurrando o pistão, transformando a energia interna em trabalho mecânico. Assim, a alternativa correta é a etapa III (alternativa C), pois é nela que ocorre a expansão adiabática, convertendo energia interna em trabalho útil.

Comentários por alternativa

  1. A II.
    A alternativa A está incorreta porque a etapa II geralmente corresponde à compressão adiabática, onde o trabalho é realizado sobre o gás, não sendo convertida energia térmica em energia útil.
  2. B III.
    A alternativa B está incorreta pois a etapa III é a correta, não a II. A etapa II não corresponde à expansão adiabática, mas sim à compressão.
  3. C IV.
    A alternativa C está correta porque a etapa III representa a expansão adiabática do ciclo de Otto, quando o gás realiza trabalho sobre o pistão, convertendo energia interna (proveniente do calor absorvido) em energia útil.
  4. D V.
    A alternativa D está incorreta pois a etapa IV geralmente corresponde à liberação de calor em volume constante (resfriamento isocórico), não à conversão de energia térmica em trabalho.
  5. E VI.
    A alternativa E está incorreta porque a etapa VI não faz parte do ciclo de Otto tradicional, ou pode ser uma etapa de fechamento do ciclo sem conversão significativa de energia térmica em trabalho útil.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. O que é o ciclo de Otto?
É um ciclo termodinâmico idealizado que representa o funcionamento de motores de combustão interna, como os de automóveis a gasolina ou etanol.
2. Qual etapa do ciclo de Otto corresponde à expansão adiabática?
A expansão adiabática ocorre após a ignição, quando o gás se expande e realiza trabalho sobre o pistão, normalmente identificada como etapa III.
3. O que caracteriza uma transformação adiabática?
É uma transformação em que não há troca de calor com o meio externo; toda variação de energia interna se converte em trabalho.
4. Como a energia térmica é convertida em trabalho no ciclo de Otto?
Durante a expansão adiabática, a energia interna do gás (aquecido pela combustão) é convertida em trabalho mecânico ao empurrar o pistão.
5. O que ocorre na etapa de compressão do ciclo de Otto?
O gás é comprimido adiabaticamente, aumentando sua temperatura e pressão sem troca de calor com o ambiente.
6. Qual a diferença entre etapas isocóricas e adiabáticas no ciclo de Otto?
Nas etapas isocóricas, o volume permanece constante e ocorre troca de calor; nas adiabáticas, não há troca de calor e o volume varia.
7. Por que a expansão adiabática é considerada a etapa útil do ciclo de Otto?
Porque é nela que o gás realiza trabalho externo, transformando energia interna em energia mecânica aproveitável pelo motor.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.

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