Questão 14 do ENEM 2000

Question

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.

Diagrama de fluxo de potência em um automóvel, detalhando a potência a partir do tanque de gasolina (72 kW), a perda por evaporação (1 kW), a entrada no motor de combustão (71 kW), as perdas térmicas e de gases no motor (56,8 kW), o trabalho mecânico gerado (14,2 kW), o consumo de acessórios (2,2 kW), a transmissão (12 kW) com dissipação térmica (3 kW) e a potência final útil nas rodas (9 kW).

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\%.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 14 do ENEM 2000

Prova · Física: Potência e rendimento

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.

Diagrama de fluxo de potência em um automóvel, detalhando a potência a partir do tanque de gasolina (72 kW), a perda por evaporação (1 kW), a entrada no motor de combustão (71 kW), as perdas térmicas e de gases no motor (56,8 kW), o trabalho mecânico gerado (14,2 kW), o consumo de acessórios (2,2 kW), a transmissão (12 kW) com dissipação térmica (3 kW) e a potência final útil nas rodas (9 kW).

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\%.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A questão pede a fração da energia que entra no motor e é dissipada na queima. O que entra no motor de combustão é a potência de 71\ \text{kW}, pois o 1\ \text{kW} perdido por evaporação sai antes, no tanque.

A perda no motor é a energia dos hidrocarbonetos não queimados, mais a energia térmica dos gases de escape e a transferida ao ar ambiente. O esquema indica 56{,}8\ \text{kW} para ela.

Conferindo: 71 - 56{,}8 = 14{,}2\ \text{kW}, que é o trabalho mecânico produzido pelo motor. O balanço fecha.

A fração perdida é:

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

Se usássemos os 72\ \text{kW} do tanque, daria \frac{56{,}8}{72}\approx 79\%, também da ordem de 80\%. O resultado é o mesmo na ordem de grandeza pedida.

Portanto, cerca de 80\% da energia que entra no motor é dissipada.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa E engana quem calcula a fração útil (14{,}2/71 = 20\%) em vez da perda no motor.

Por que as outras alternativas estão erradas

BNão corresponde a nenhuma razão do esquema; 56{,}8/71 dá 80\%, não 70\%.
CMetade seria cerca de 35\ \text{kW} de perda, mas o esquema mostra 56{,}8\ \text{kW}.
DAproxima-se de (56{,}8+2{,}2+3)/\ldots misturando perdas de etapas diferentes; não é a razão do motor.
EÉ a fração aproveitada (14{,}2/71 = 20\%), não a dissipada.

Assunto: Potência e rendimento.

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