Questão 61 — ENEM 2014 Reaplicação

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Física → Máquinas térmicas
• ⚡ Nível: Médio — mais pressão, vapor mais quente, mais eficiência.
• 🎯 Tema/Habilidade: A solução de Carnot para a máquina a vapor.
• 🏆 Gabarito: E — revelado após a resolução completa

🔎 Passo 1 — O que a questão pede

• Comando: que solução Carnot desenvolveu para aumentar a eficiência.
• Estrutura da questão: o enunciado informa que ele relacionou a eficiência à diferença de temperatura entre o vapor e o ambiente.
• Armadilha antecipada: escolher alternativas que reduzem a pressão. Menos pressão significa vapor mais frio e menor diferença de temperatura.

📚 Passo 2 — O conceito em jogo

O rendimento de uma máquina térmica cresce com a diferença entre a temperatura da fonte quente e a da fonte fria.

A temperatura do ambiente é dada, então só resta elevar a temperatura do vapor.

Em volume constante, aumentar a pressão eleva a temperatura do gás — é essa a via para ampliar a diferença térmica.

🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta

Fixe a relação apontada por Carnot: mais diferença de temperatura significa mais eficiência.

Reconheça que a fonte fria é o ambiente, e portanto só a fonte quente pode ser elevada.

A solução é aumentar a pressão mantendo o volume — alternativa E.

🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas

• A) ✗ Incorreta. Reduzir o volume a pressão constante não eleva a temperatura do vapor.
• B) ✗ Incorreta. Reduzir a pressão baixa a temperatura e diminui a eficiência.
• C) ✗ Incorreta. Reduzir volume e pressão proporcionalmente mantém a temperatura inalterada.
• D) ✗ Incorreta. Reduzir a pressão em volume constante esfria o vapor.
• E) ✓ Correta. Em volume constante, elevar a pressão aumenta a temperatura do vapor e amplia a diferença térmica com o ambiente.

🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão

Fonte fria é o ambiente e não muda. Só resta esquentar mais o vapor.