Considere u m a dada massa gasosa de um gás perfeito que pode ser submetida a três transformações cíclicas diferentes I, II e III, como mostram os respectivos diagramas abaixo.

A alternativa correta é letra A) nas transformações I e II, há conversão de calor em trabalho pelo gás e τ_I > τ_{II}.

ALTERNATIVA CORRETA: LETRA A

Na transformação cíclica o estado final é igual ao estado inicial, implica que a variação da energia interna é nula (Delta U = 0).Sabendo que: Delta U = Q - tau

temos que: tau = QPortanto, no ciclo existe uma equivalência entre o calor trocado Q e o trabalho realizado W.Sinal do Trabalho

• Se a transformação for realizada no sentido horário, há uma conversão de calor em trabalho, ou seja, o trabalho é maior do que zero (tau>0).
• Se a transformação for realizada no sentido anti-horário existe uma conversão de trabalho em calor, ou seja, o trabalho é menor do que zero (tau<0).

Para os gráficos fornecidos temos que o trabalho pode ser obtido através da área do gráfico e seus sinais de acordo com o sentido do ciclo:

tau_I=tau=9PV=Q_I

tau_{II}=frac{tau}{2}=frac{9}{2}PV=Q_{II}

tau_{III}=-frac{tau}{2}=-frac{9}{2}PV=Q_{III}

Nos ciclos termodinâmicos temos, a máquina térmica e o refrigerador

a)  nas transformações I e II, há conversão de calor em trabalho pelo gás e tau_I>tau{II}.

CORRETA

Há conversão de calor em trabalho pelo gás: Q_Q=Q_F+tau

tau_I>tau_{II}

tau>frac{tau}{2}

b)  na transformação III, há conversão de trabalho em calor pelo gás e tau_{III}>tau_{I}>tau_{II}.

ERRADA

JUSTIFICATIVA: Há conversão de trabalho em calor pelo gás (Correto, pois se trata de um refrigerador)

tau_{III}<tau_{II}<tau_I.

c)  as quantidades de calor trocadas pelo gás com o meio externo nas transformações I, II e III são iguais.

ERRADA

JUSTIFICATIVA:

Q_I=9PV

Q_{II}=frac{9}{2}PV

Q_{III}=-frac{9}{2}PV

d)  o trabalho total tau_I é positivo enquanto que tau_{III} ~e~ tau_{II} são negativos.

ERRADA

JUSTIFICATIVA:

tau_I>0

tau_{II}>0

tau_{III}<0

ALTERNATIVA CORRETA: LETRA A