Um dos agentes que mais contribui para a poluição do ar é o automóvel a combustão interna. Em áreas urbanas, isso é demonstrado dramaticamente pela fumaça fotoquímica, resultante da interação entre óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar, para formar produtos de oxidação, que causam irritação aos olhos, ao aparelho respiratório e danos às plantas. As condições de operação de motores a combustão, como a razão da mistura ar/combustível no cilindro, influenciam na composição dos gases lançados pelo escapamento na atmosfera. O gráfico ilustra a variação nas composições dos principais gases, dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO) e oxigênio molecular (O2), emitidos por um motor a gasolina, em diferentes razões ar/combustível, em massa.
Na condição de razão ar/combustível igual a 18, haverá uma emissão
A) baixa de O2 e alta de NO.
B) baixa de NO e alta de HC.
C) baixa de CO e alta de CO2.
D) baixa de HC e alta de CO.
E) baixa de CO2 e alta de HC.
Resolução Em Texto
- Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Interpretação de Gráficos com Múltiplas Curvas e Eixos
- Química (Combustão Completa e Incompleta)
- Questões Ambientais (Poluição Veicular)
- Tema/Objetivo Geral: Analisar um gráfico de emissão de gases de motor para determinar os níveis relativos de diferentes poluentes em uma condição específica de razão ar/combustível.
- Nível da Questão: Médio.
- A questão é um exercício de leitura de gráfico com múltiplas variáveis e dois eixos Y diferentes, o que exige atenção. A principal dificuldade está na interpretação do que é considerado um nível “alto” ou “baixo” de emissão, que deve ser feita de forma relativa e comparativa entre as alternativas.
- Gabarito: C
- A alternativa está correta. Localizando a razão ar/combustível igual a 18 no eixo X, observamos as curvas: a linha do CO (monóxido de carbono) está no seu nível mais baixo, praticamente zerada. A linha do CO₂ (dióxido de carbono), embora não esteja em seu pico, ainda representa um valor muito alto em termos de porcentagem de volume (lido no eixo esquerdo, ~12%), sendo a emissão mais abundante entre todos os gases medidos.
PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
Decodificação do Objetivo: Em bom português, a missão é: “Olhe para o gráfico. Encontre a linha vertical que corresponde à ‘razão ar/combustível igual a 18’. Nesse ponto exato, siga as curvas de cada gás e me diga: qual das cinco alternativas descreve corretamente os níveis de emissão (alto ou baixo) para um par de gases?”
Simplificação Radical (A Analogia Central): Imagine que o gráfico é um relatório de desempenho de cinco atletas (os gases) ao longo de uma corrida (a razão ar/combustível). A questão nos pede para tirar uma fotografia da corrida no marco do quilômetro 18. Nossa tarefa de detetive é olhar essa foto e descrever a posição de dois atletas específicos, dizendo se eles estão “na frente” (emissão alta) ou “lá atrás” (emissão baixa) naquele exato momento.
Plano de Ataque (O Roteiro da Investigação):
- Localizar o Ponto de Análise: Vamos encontrar a marca de “18” no eixo horizontal (eixo X).
- Traçar a Linha de Investigação: Vamos traçar uma linha vertical a partir do ponto 18.
- Ler os Níveis: Vamos observar onde essa linha vertical cruza cada uma das cinco curvas (CO, CO₂, O₂, HC, NO) e ler seus valores nos eixos verticais correspondentes.
- Realizar a Autópsia: Vamos testar cada alternativa contra as leituras que fizemos no gráfico.
PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Para este caso, a melhor ferramenta é uma Tabela de Leitura de Dados Gráficos, focada no ponto X = 18.
RELATÓRIO DA “FOTOGRAFIA” EM X = 18
| Gás (O “Atleta”) | Leitura do Nível no Gráfico (em X=18) | Eixo de Leitura | Classificação (Alto ou Baixo?) |
| CO (verde) | A curva está no fundo, praticamente em zero. | Esquerdo | Muito Baixo |
| CO₂ (azul escuro) | A curva está em ~12%. | Esquerdo | Alto (é o valor mais alto no eixo esquerdo nesse ponto) |
| O₂ (azul claro) | A curva está em ascensão, em torno de 4%. | Esquerdo | Médio / Em alta |
| HC (vermelho) | A curva está baixa, em torno de 3 na escala da direita. | Direito (10² vppm) | Baixo |
| NO (laranja) | A curva está em declínio, em torno de 1.5 na escala da direita. | Direito (10³ vppm) | Baixo |
Conclusão Forense: A nossa análise da “fotografia” no ponto 18 revela claramente os níveis de cada gás. Agora podemos confrontar esses dados com as alternativas.
PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
Nosso relatório já resolveu o caso. A principal dificuldade era interpretar o que é “alto” e “baixo”.
- Baixo: CO e HC estão inquestionavelmente baixos, pois suas curvas estão muito próximas do eixo zero. NO também está em queda acentuada.
- Alto: A emissão de O₂ está crescendo, mas a de CO₂, lida no eixo esquerdo, é de longe a mais volumosa de todas, na casa dos 12%. Mesmo não estando em seu pico (que ocorre perto da razão 15), seu valor absoluto é muito superior ao dos outros poluentes. É nesse sentido relativo que o examinador a considera “alta”.
Portanto, a combinação que se destaca é um CO muito baixo e um CO₂ ainda muito alto.
🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO! A principal armadilha é a interpretação de “alto” e “baixo”. Um candidato poderia olhar para a curva de CO₂ e, vendo que ela está em declínio após o pico, classificá-la como “baixa”. O erro é não comparar seu valor absoluto com os outros gases. Com 12% do volume, ela é a emissão predominante. Outra armadilha é não prestar atenção nos diferentes eixos Y.
A Bússola (O Perfil do Culpado):
- Síntese do raciocínio: A investigação do gráfico no ponto X=18 mostra uma emissão quase nula de CO e uma emissão ainda muito significativa de CO₂.
- Expectativa: A alternativa correta deve combinar “baixa de CO” e “alta de CO₂”.
PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
Vamos agora interrogar cada um dos suspeitos.
- A) baixa de O₂ e alta de NO.
- A “Narrativa do Erro”: Uma leitura completamente equivocada do gráfico.
- O “Diagnóstico do Erro”: Contradição Direta. Em X=18, a emissão de O₂ está em alta (crescendo), e a de NO está em baixa (caindo). A alternativa inverte os dois.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- B) baixa de NO e alta de HC.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato pode ter se confundido com as curvas laranja e vermelha.
- O “Diagnóstico do Erro”: Contradição Direta. Em X=18, tanto o NO quanto o HC estão em níveis baixos. A alternativa afirma que o HC está alto.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- C) baixa de CO e alta de CO₂.
- Análise de Correspondência: Esta alternativa é o retrato falado da nossa Bússola. Conforme o nosso relatório forense, em X=18, a emissão de CO é baixa (quase zero) e a de CO₂ é alta (o gás mais abundante em volume).
- Conclusão: 🟢 Alternativa correta.
- D) baixa de HC e alta de CO.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato inverteu os papéis de CO e HC na zona de excesso de ar.
- O “Diagnóstico do Erro”: Contradição Direta. Em X=18, a emissão de CO é altamente baixa (quase zero), não alta.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- E) baixa de CO₂ e alta de HC.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato classificou o CO₂ como baixo por estar após o pico, mas errou ao classificar o HC como alto.
- O “Diagnóstico do Erro”: Contradição Direta. Em X=18, a emissão de HC também está em um nível baixo.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento: Confirmamos que a alternativa C é a correta. Este caso é uma aula de como a química da combustão é um jogo de equilíbrios: ao resolver um problema (a emissão de CO, monóxido de carbono, altamente tóxico), muitas vezes continuamos com outro (a emissão de CO₂, principal gás do efeito estufa).
Resumo-flash (A Imagem Mental): Em um motor, excesso de ar limpa a fumaça tóxica (CO), mas não apaga o bafo quente do planeta (CO₂).
Para ir Além (A Ponte para o Futuro): O mesmo princípio de otimizar um sistema complexo com múltiplos resultados conflitantes é um problema central na Medicina e na Farmacologia. Ao prescrever um medicamento, um médico busca o ponto ótimo: a dose que maximiza o efeito terapêutico (o “CO₂”) e, ao mesmo tempo, minimiza os efeitos colaterais tóxicos (o “CO” e o “NO”). Aumentar a dose pode melhorar o efeito principal, mas também aumentar os colaterais. Diminuir a dose reduz os colaterais, mas pode tornar o tratamento ineficaz. O trabalho do engenheiro automotivo para calibrar um motor e o do médico para encontrar a dose certa de um remédio são, em essência, o mesmo desafio de otimização multivariada.