Um gás em um conjunto cilindro-pistão percorre um ciclo termodinâmico composto por três processos: Processo 1-2: compressão isotérmica. Processo 2-3: expansão isobárica. Processo 3-1: transformação isocórica.

A alternativa correta é letra A)

Este exercício trata de transformações gasosas.

Analisando os processos

Processo 1-2

Neste processo temos uma compressão isotérmica, ou seja, o volume irá diminuir e a temperatura ficará constante. Aplicando a equação dos gases temos:

PV=nRT implies PV=constante

Vemos que o produto PV deve ser constante, portanto quando o volume diminuir, a pressão deverá aumentar para que o produto continue constante. Essa também é a equação de uma hipérbole, portanto a curva 1-2 será uma hipérbole da direita para esquerda (redução do volume) e de baixo para cima (aumento da pressão).

Processo 2-3

Este processo é uma expansão (aumento do volume) isobárica (pressão constante). Portanto o valor da pressão será o mesmo (P_2) ao longo de toda a curva, isso implica que a curva seja horizontal (pressão constante) com sentido da esquerda para direita (aumento do volume).

Processo 3-1

Neste processo temos uma transformação isocórica (volume constante). Portanto o volume será o mesmo (V_3) durante toda a transformação. Isso quer dizer que a curva da transformação será vertical.

O gráfico que une as 3 curvas descritas acima é o gráfico da alternativa A.