Questão 83 · Física: Termodinâmica e máquinas térmicas
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
- A) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado.
- B) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal.
- C) o funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo.
- D) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.
- E) a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2012).
Comentário
Gabarito: B.
O texto busca mais eficiência em motores térmicos. Pela segunda lei da termodinâmica, nenhuma máquina térmica que converte calor em trabalho atinge rendimento ideal de 100%: parte da energia sempre é rejeitada ao ambiente na forma de calor. Esse limite não depende do tipo de combustível, do material do motor nem do plasma da faísca. É por isso que o rendimento real fica sempre abaixo do ideal.
Por que as outras estão erradas:
- (A) O tipo de combustível não define o limite de eficiência; a questão trata da conversão de energia, e não do esgotamento do combustível.
- (C) O ciclo não obriga a transferir energia ao próximo ciclo; a perda decorre da termodinâmica.
- (D) O atrito existe, mas o fator limitante apontado é o princípio termodinâmico, que é mais fundamental.
- (E) A temperatura do plasma não é o fator limitante descrito, e o aço não entra nesse raciocínio.
Dica Enem: quando o enunciado fala em eficiência de máquina térmica, o limite é sempre a segunda lei da termodinâmica. Atrito e combustível são causas práticas, mas não o princípio que limita o rendimento.
Fundamentos: Segunda lei da termodinâmica e rendimento de máquinas térmicas · Limite de eficiência de motores a combustão · Plasma e ignição em motores
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2012 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 83, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.