(UFG) Considere o cilindro de um motor de combustão interna (motor de automóvel) onde o octano, no estado gasoso, sofre combustão, gerando produtos no estado gasoso.
A expansão da câmara de combustão, com o conseqüente deslocamento do pistão, deve-se
a) à energia de vaporização dos produtos.
b) às mudanças de estado físico entre reagentes e produtos.
c) ao deslocamento do equilíbrio, em direção aos produtos.
d) à diminuição da entropia no processo.
e) ao aumento no número de moléculas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre o funcionamento do motor de combustão interna de um carro. A pergunta fala sobre o que faz a câmara de combustão expandir e o pistão se mover quando o octano queima. Vamos precisar entender um pouco de química das reações de combustão e como elas afetam o movimento do pistão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o octano ( 2,C8H18 + 25,O2 16,CO2 + 18,H2O ) na câmara de combustão reage com o oxigênio ( ) do ar para produzir dióxido de carbono ( ) e água ( ). Essa reação é uma combustão completa e pode ser representada pela equação química balanceada:

Passo 3

Agora, vamos analisar o que acontece durante essa reação. Quando o octano queima, ele se transforma em dióxido de carbono e água, ambos em estado gasoso. Isso significa que temos um aumento no número de moléculas de gás após a combustão.

Passo 4

Além disso, a combustão é uma reação exotérmica, ou seja, libera energia na forma de calor. Esse aumento de energia térmica faz com que os gases na câmara de combustão se expandam, aumentando a pressão.

Passo 5

A pressão maior dentro da câmara empurra o pistão para baixo, causando o deslocamento necessário para o funcionamento do motor. Essa movimentação é essencial para transformar a energia química da combustão em energia mecânica que move o carro.

Passo 6

Então, juntando tudo, a causa principal desse deslocamento é o aumento no número de moléculas após a combustão e a liberação de energia que aumenta a pressão dos gases.

Resposta

A expansão da câmara de combustão e o deslocamento do pistão são devidos ao aumento no número de moléculas, ou seja, a alternativa e) ao aumento no número de moléculas é a correta.

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