Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 83 do Enem 2012: o limite para a eficiência dos motores a combustão

Enem 2012 · 1º dia · caderno azul · Física · Termologia

Nos outros cadernos: amarelo 79 · branco 81 · rosa 87

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B um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.

Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar.

Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).

No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O que limita a eficiência de um motor a combustão.

Segunda lei da termodinâmica

Uma máquina térmica transforma calor em trabalho, mas sempre rejeita parte do calor para a fonte fria. Mesmo uma máquina perfeita, sem atrito, teria rendimento máximo:

ηmaˊx=1−TfriaTquente<1\eta_{máx} = 1 - \frac{T_{fria}}{T_{quente}} < 1

Por isso nenhum motor chega a 100% de eficiência, por melhor que seja a queima.

Alternativa B.

B Gabarito: alternativa B

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Foi a mais marcada. O esgotamento do combustível não limita a eficiência do motor. (26% marcaram)

  • C

    A energia não é "transferida ao próximo ciclo"; parte dela é rejeitada como calor. (17,7% marcaram)

  • D

    O atrito reduz o rendimento, mas não é o limite fundamental. (18,3% marcaram)

  • E

    O plasma da faísca é localizado; o motor não precisa chegar à fusão do aço. (21,4% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 4.218.565 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 652 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 14ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram16,1%dos candidatos marcaram a B
Habilidade 21 · Competência 6Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.
Como os candidatos responderam
  • A26% mais marcada
  • B16,1% ✓ gabarito
  • C17,7%
  • D18,3%
  • E21,4%

Em branco: 0,4% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50012,6%
  • 500 a 60016,8%
  • 600 a 70045,7%
  • 700 ou mais78,6%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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