O ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico idealizado que descreve o funcionamento de um motor de combustão interna, como os motores a gasolina ou etanol utilizados em automóveis. O diagrama P-V (pressão versus volume) apresentado na questão ilustra as diferentes etapas desse ciclo.

As etapas do ciclo de Otto são descritas no quadro fornecido na questão, e são as seguintes:

1. Admissão isobárica (0 a 1): A mistura ar-combustível é admitida no cilindro do motor a pressão constante.
2. Compressão adiabática (1 a 2): A mistura é comprimida, aumentando a pressão e a temperatura sem troca de calor com o ambiente.
3. Combustão (2 a 3): A energia é introduzida na forma de calor devido à combustão da mistura, aumentando a pressão e a temperatura.
4. Expansão adiabática (3 a 4): A mistura expandida realiza trabalho sobre o pistão, diminuindo a pressão e a temperatura sem troca de calor com o ambiente.
5. Exaustão isocórica (4 a 1): A energia é liberada na forma de calor, com a pressão caindo a volume constante.
6. Exaustão (1 a 0): Os gases resultantes da combustão são liberados do cilindro.

A transformação de energia térmica em energia útil ocorre na etapa de expansão adiabática (3 a 4). Durante essa etapa, a mistura de gases em alta pressão e temperatura se expande, empurrando o pistão e realizando trabalho mecânico. Esse trabalho mecânico é a energia útil que pode ser utilizada para mover o veículo.

A expansão adiabática é caracterizada pela ausência de troca de calor com o ambiente, o que significa que toda a energia interna do gás é convertida em trabalho. A equação que descreve a expansão adiabática de um gás ideal é:

\(P V^\gamma = \text{constante}\)

onde \(P\) é a pressão, \(V\) é o volume e \(\gamma\) é o índice adiabático (razão entre as capacidades térmicas a pressão constante e a volume constante).

Portanto, a etapa em que ocorre a transformação de energia térmica em energia útil é a etapa de expansão adiabática (3 a 4).