Uma amostra de gás ideal está aprisionada em uma seringa de vidro que está em contato térmico com o meio ambiente. Lentamente, o êmbolo é pressionado (sem deixar escapar gás) até que o volume do gás diminui à metade e a sua pressão é dobrada. Sobre a temperatura T do gás e o sinal do trabalho realizado por ele, nesse processo, conclui-se que

Uma amostra de gás ideal está aprisionada em uma seringa de vidro que está em contato térmico com o meio ambiente. Lentamente, o êmbolo é pressionado (sem deixar escapar gás) até que o volume do gás diminui à metade e a sua pressão é dobrada.

Sobre a temperatura T do gás e o sinal do trabalho realizado por ele, nesse processo, conclui-se que

• A)T não muda e o trabalho é positivo.
• B)T diminui e o trabalho é positivo.
• C)T aumenta e o trabalho é negativo.
• D)T não muda e o trabalho é negativo.

O gabarito correto é D). Isso ocorre porque, ao comprimir o gás, o trabalho é realizado sobre o sistema, e não pelo sistema. Portanto, o trabalho é negativo. Já a temperatura do gás não muda, pois o processo é isentrópico (ou seja, não há troca de calor com o meio ambiente). Além disso, como o gás está em contato térmico com o meio ambiente, sua temperatura permanece constante.

É importante notar que, se o êmbolo fosse retirado rapidamente, haveria uma troca de calor com o meio ambiente, e a temperatura do gás mudaria. No entanto, como o processo é realizado lentamente, sem deixar escapar gás, não há troca de calor com o meio ambiente, e a temperatura do gás permanece constante.

Além disso, é fundamental entender que, quando se fala em trabalho realizado pelo gás, está se referindo ao trabalho realizado pelo sistema sobre o meio ambiente. Já quando se fala em trabalho realizado sobre o gás, está se referindo ao trabalho realizado pelo meio ambiente sobre o sistema.

Em resumo, o gabarito correto é D) porque o trabalho é realizado sobre o gás, e não pelo gás, e a temperatura do gás permanece constante devido ao contato térmico com o meio ambiente e à lentidão do processo.