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Questão — Um motor a combustão interna operando com diferentes valores da razão ar/combustível exibe variações na emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidro…

Um motor a combustão interna operando com diferentes valores da razão ar/combustível exibe variações na emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos não queimados (HC). Analisando o gráfico que mostra essas emissões conforme a razão ar/combustível varia de 12 a 20, percebe-se que em relações muito baixas de oxigênio, a combustão incompleta aumenta, elevando a saída de HC, enquanto um aumento na razão ar/combustível pode intensificar a formação térmica de NOx.

Com base nas informações e no comportamento apresentado, qual das alternativas descreve corretamente a tendência das emissões de NOx e HC em função do acréscimo na razão ar/combustível?

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Resolução

Resposta correta: Letra C — Crescimento das emissões de NOx e redução das emissões de HC conforme a razão ar/combustível aumenta.

A questão aborda o comportamento das emissões de poluentes em motores a combustão interna em função da razão ar/combustível. Os principais conceitos envolvidos são combustão completa/incompleta, formação de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos não queimados (HC). Quando a mistura é rica (pouco ar), há falta de oxigênio, o que leva à combustão incompleta e maior emissão de HC. À medida que a razão ar/combustível aumenta (mais ar), a combustão se torna mais completa, reduzindo HC. Entretanto, o excesso de oxigênio e o aumento da temperatura favorecem a formação térmica de NOx, pois o nitrogênio do ar reage com o oxigênio em altas temperaturas. Portanto, com o aumento da razão ar/combustível, as emissões de NOx aumentam e as de HC diminuem, justificando a alternativa C como correta.

Comentários por alternativa

  1. A Diminuição gradual das emissões de NOx acompanhada de aumento importante nas emissões de HC.
    A alternativa A está incorreta porque, embora o aumento da razão ar/combustível realmente reduza HC, ele tende a aumentar, e não diminuir, as emissões de NOx devido à maior disponibilidade de oxigênio e temperaturas elevadas.
  2. B Elevação simultânea das emissões de NOx e HC com o aumento da razão ar/combustível.
    A alternativa B está errada porque as emissões de NOx e HC não aumentam simultaneamente com o aumento da razão ar/combustível; na verdade, HC diminui enquanto NOx aumenta.
  3. C Crescimento das emissões de NOx e redução das emissões de HC conforme a razão ar/combustível aumenta.
    A alternativa C está correta porque descreve precisamente o comportamento típico: ao aumentar a razão ar/combustível, a combustão se torna mais completa (menos HC) e a formação de NOx é favorecida (mais NOx) devido ao excesso de oxigênio e altas temperaturas.
  4. D Emissões de NOx mantêm-se estáveis enquanto as emissões de HC aumentam pela subida da razão ar/combustível.
    A alternativa D está incorreta, pois as emissões de NOx não permanecem estáveis; elas aumentam com a elevação da razão ar/combustível, enquanto HC diminui.
  5. E Queda nas emissões de HC acompanhada de estabilidade nas emissões de NOx para valores elevados da razão ar/combustível.
    A alternativa E está errada porque, para valores elevados da razão ar/combustível, as emissões de NOx não permanecem estáveis, mas sim aumentam, enquanto HC realmente diminui.

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 razão ar/combustível em motores a combustão interna?
É a proporção entre a massa de ar e a massa de combustível admitidas no motor durante a combustão.
2. Por que a combustão incompleta aumenta as emissões de HC?
Porque a falta de oxigênio impede a queima total do combustível, liberando hidrocarbonetos não queimados (HC) para a atmosfera.
3. Como se formam os óxidos de nitrogênio (NOx) em motores?
NOx se forma principalmente pela reação do nitrogênio do ar com o oxigênio em altas temperaturas durante a combustão.
4. O que acontece com as emissões de HC quando a razão ar/combustível aumenta?
As emissões de HC diminuem, pois a combustão se torna mais completa com mais oxigênio disponível.
5. Por que as emissões de NOx aumentam com o excesso de ar?
Porque o excesso de oxigênio e as altas temperaturas favorecem a formação de NOx a partir do nitrogênio do ar.
6. Qual é a mistura estequiométrica ideal para gasolina?
A mistura estequiométrica para gasolina é cerca de 14,7 partes de ar para 1 parte de combustível em massa.
7. Como o controle da razão ar/combustível pode ajudar a reduzir poluentes?
Ajustando a razão ar/combustível, é possível minimizar a emissão de HC e NOx, buscando um equilíbrio entre combustão eficiente e menor formação de poluentes.

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