PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 40 do ENEM 2003

Prova · Física: Potência e rendimento

O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis.

Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, nas mesmas condições, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel.

Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol,

  1. A
    o consumo por km seria maior do que com óleo diesel.
  2. B
    as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel.
  3. C
    o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel.
  4. D
    a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel.
  5. E
    a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Nas mesmas condições, o trator realiza o mesmo trabalho por unidade de tempo, ou seja, o motor desenvolve a mesma potência P e o mesmo esforço contra as resistências.

A energia fornecida pelo combustível em um tempo t é E = P \cdot t.

Se com 1 litro de girassol o trator roda mais tempo, então:

  1. Com o diesel: E_{diesel} = P \cdot t_{diesel}.
  2. Com o girassol: E_{girassol} = P \cdot t_{girassol}, com t_{girassol} > t_{diesel}.
  3. Como P é o mesmo, E_{girassol} > E_{diesel}.

Portanto, 1 litro de óleo de girassol libera mais energia que 1 litro de diesel, isto é, tem maior poder calorífico por volume.

Consequências: como o trator roda mais tempo (e, nas mesmas condições, mais distância) com cada litro, o consumo por km é menor, e o tanque dura mais. A velocidade e a potência são as mesmas, pois as condições são iguais; o que muda é a energia armazenada no combustível.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInverte a relação: rodar mais tempo com 1 litro significa consumo por km menor, não maior.
  • BAs condições são as mesmas, então a velocidade não muda; o que varia é a duração do combustível.
  • CO tanque duraria mais tempo com o girassol, não menos.
  • DA potência em uma hora é a mesma nas mesmas condições; a diferença está na energia por litro.

Assuntos: Potência e rendimento, Fontes de energia e transformações energéticas.

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