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Questão 103 Enem 2024 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

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Questão 103

Termodinâmica (Física) Máquinas Térmicas (Física)

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.

As etapas representadas no diagrama estão descritas no quadro.

Etapa Processo Descrição
I 0 a 1

Admissão isobárica da mistura ar-combustível no cilindro do motor.

II 1 a 2 Compressão adiabática da mistura.
III 2 a 3

Introdução de energia na forma de calor da combustão.

IV 3 a 4 Expansão adiabática.
V 4 a 1 Liberação de energia na forma de calor.
VI 1 a 0 Liberação dos gases resultantes da combustão.

Disponível em: www.mspc.eng.br

Acesso em: 24 fev. 2013 (adaptado).


A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa



a)

II

b)

III

c)

IV

d)

V

e)

VI

Resolução

Em um motor a combustão interna o calor (energia térmica) liberado na combustão é transformado em trabalho (energia útil) durante a expansão do ar no interior do cilindro, já que a expansão do ar "empurra" o pistão, que transfere movimento e energia ao eixo do motor.

No ciclo ilustrado, essa expansão ocorre de forma adiabática na etapa IV, entre os estados 3 e 4, logo após a combustão (etapa III entre os estados 2 e 3), descrita como "introdução de energia na forma de calor da combustão". A alternativa correta é a C.