ENEM 2000 — questão 14 de Física

Gabarito AEnergia — rendimento do motor a combustão (fluxo de potência num carro)Prova objetiva · Prova 1 (Amarela)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 14 de Física do ENEM 2000

Enunciado em texto

O esquema abaixo mostra, em termos de potência(energia/tempo), aproximadamente, o fluxo de energia, a partir de uma certa quantidade de combustível vinda do tanque de gasolina, em um carro viajando com velocidade constante.

[Esquema de fluxo, da esquerda para a direita: “DO TANQUE DE GASOLINA 72 kW”. Uma seta sai para cima: “Evaporação 1 kW”. Entram 71 kW no “Motor de combustão”. Do motor sai uma seta larga para cima: “Energia dos hidrocarbonetos não queimados, energia térmica dos gases de escape e transferida ao ar ambiente 56,8 kW”. Do motor seguem 14,2 kW; desse fluxo sai uma seta para cima: “Luzes, ventilador, gerador, direção, bomba hidráulica, etc. 2,2 kW”. Entram 12 kW em “Transmissão e engrenagens”, de onde sai uma seta para cima: “Energia térmica 3 kW”. Chegam 9 kW às “Rodas”.]

O esquema mostra que, na queima da gasolina, no motor de combustão, uma parte considerável de sua energia é dissipada. Essa perda é da ordem de:

a) 80%.

b) 70%.

c) 50%.

d) 30%.

e) 20%.

(Enunciado e figura: ENEM 2000, prova 1 – Amarela — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: que fração da potência que entra no motor é perdida no próprio motor.

Passo 1 — o que entra e o que sai do motor. Entram 71 kW (os 72 kW do tanque menos 1 kW de evaporação). Saem, como potência útil, 14,2 kW. O resto, 56,8 kW, vai embora como energia térmica dos gases de escape, do ar aquecido e da gasolina não queimada.

71−14,2=56,8 kW71 - 14{,}2 = 56{,}8\ \text{kW}

Passo 2 — a fração perdida:

56,871=0,80=80%\frac{56{,}8}{71} = 0{,}80 = 80\%

Conferindo pelo rendimento: o motor aproveita só 14,2/71=0,2014{,}2/71 = 0{,}20, ou seja, 20%. Se ele aproveita 20%, perde 80%.

⚠️ A armadilha: marcar 20%, a alternativa E, que é o rendimento do motor, a parte aproveitada, e não a perda que a questão pede. Outra confusão é usar o carro inteiro: das 72 kW, só 9 kW chegam às rodas, um rendimento de 12,5%; mas a pergunta é só sobre a queima no motor.

A ideia em uma frase: no motor a combustão, de cada 100 J de energia da gasolina, só uns 20 J viram trabalho: cerca de 80% se perdem como calor.

Resposta: alternativa A (80%).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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