Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

Se a razão ar/combustível de um motor a combustão é aumentada, como as emissões de CO e NOx se alteram?

Considere relação entre quantidade de ar e emissões de monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio.

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Resolução

A questão aborda a relação entre a razão ar/combustível (A/C) em motores a combustão e as emissões de dois poluentes: monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOx). Para resolvê-la, é necessário entender como a variação da quantidade de ar em relação ao combustível afeta as reações químicas na combustão. Quando a razão ar/combustível aumenta, há mais ar (portanto, mais oxigênio) disponível para a combustão. O CO é formado em condições de combustão incompleta, geralmente quando há pouco oxigênio; assim, aumentando o ar, a tendência é diminuir a formação de CO. Por outro lado, os NOx são formados em altas temperaturas e em presença de excesso de oxigênio, pois o nitrogênio do ar reage com o oxigênio. Portanto, ao aumentar a razão ar/combustível, as emissões de CO diminuem e as de NOx aumentam. Assim, a alternativa correta é a letra A.

Comentários por alternativa

  1. A CO diminui e NOx aumenta
    Correta. Ao aumentar a razão ar/combustível, há mais oxigênio disponível, o que reduz a formação de CO (combustão mais completa) e favorece a formação de NOx devido à maior disponibilidade de oxigênio e temperaturas elevadas.
  2. B CO aumenta e NOx diminui
    Errada. O CO não aumenta com mais ar; ele diminui, pois a combustão fica mais completa. Já o NOx tende a aumentar, não diminuir.
  3. C Ambos CO e NOx aumentam
    Errada. O CO diminui com mais ar, enquanto o NOx aumenta. Não é correto afirmar que ambos aumentam.
  4. D Ambos CO e NOx diminuem
    Errada. O CO realmente diminui, mas o NOx aumenta com o excesso de ar, então não é possível que ambos diminuam.
  5. E CO permanece constante e NOx diminui
    Errada. O CO não permanece constante; ele diminui com mais ar. O NOx também não diminui, pois tende a aumentar com o excesso de oxigênio.

Flashcards

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

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1. O que é a razão ar/combustível em motores a combustão?
É a relação entre a quantidade de ar e a quantidade de combustível fornecidos para o motor durante a combustão.
2. Por que o monóxido de carbono (CO) é formado em motores a combustão?
O CO é formado quando a combustão é incompleta, geralmente por falta de oxigênio suficiente para oxidar todo o carbono a dióxido de carbono (CO2).
3. O que são os óxidos de nitrogênio (NOx)?
NOx é o termo genérico para compostos formados por nitrogênio e oxigênio, principalmente NO e NO2, gerados em altas temperaturas durante a combustão.
4. Como o aumento da razão ar/combustível afeta a emissão de CO?
A emissão de CO diminui, pois há mais oxigênio disponível, tornando a combustão mais completa.
5. Por que o aumento da razão ar/combustível pode aumentar a emissão de NOx?
Com mais oxigênio e altas temperaturas, o nitrogênio do ar reage mais facilmente com o oxigênio, formando mais NOx.
6. O que caracteriza uma combustão completa em motores?
Combustão completa ocorre quando todo o combustível reage com oxigênio suficiente, formando CO2 e H2O, com pouca ou nenhuma formação de CO.
7. Qual é o principal componente do ar que reage para formar NOx?
O nitrogênio (N2) do ar reage com o oxigênio (O2) em altas temperaturas, formando os óxidos de nitrogênio (NOx).

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