Vamos analisar cada uma das afirmativas. A primeira afirmativa nos diz que o trabalho total deste ciclo é nulo, para isso vamos analisar cada uma das três partes deste ciclo, para desco    b       rir o trabalho em cada momento. De A para B temos um processo isobárico, ou seja, a pressão é constante. Com isso, temos que o trabalho é dado pela fórmula:

W = −p$\Delta$V

dado que W é o trabalho, p é a pressão e

$\Delta$V = V_f − V_i

isto é, a variação no volume. Sabemos que W>0 quer dizer que o sistema recebeu trabalho, e W<0 que o sistema realizou trabalho. No processo em questão como o volume final é maior q    ue o inicial, então:

W = −p₁(V₂ − V₁).

       No processo B para C temos um processo isotérmico, como informado. Assim sendo,

W = nRTln(V₂/V₁)

Dado que n é o número de mols do gás, R é a constante universal dos gases perfeitos e T é a temperatura. E por fim temos o processo de C para A, onde por ser isocórico o trabalho é nulo, visto que não tem variação no volume. E assim temos:

W_tot = W_A→B + W_B→_C + W_C→_A
W_tot = −p₁(V₂ − V₁) + nRTln(V₂/V₁) + 0

Além do mais, devemos lembrar que o trabalho total do ciclo é a área da figura, e assim fica evidente que seu valor é diferente de zero, pois a área é diferente de zero. Dessa forma, chegamos que a afirmativa I é falsa. A afirmativa II diz respeito à energia interna deste gás em dois momentos distintos. Como não sabemos se o gás é monoatômico ou poliatômico vamos usar a seguinte expressão:

E_int = kpV

dado que k é uma variável que depende do grau de liberdade L das partículas (k = L/2), p é a pressão e V é o volume. Com isso, temos:

E_{int C} = kp₂V₁

E,

E_int A = kp₁V₁

Como p₂>p₁ então E_{int C}>E_{int A} e a afirmação II é verdadeira. Por fim, a última afirmação diz respeito à transformação A para B. Como já calculamos o trabalho nesta parte, podemos observar que seu valor é negativo, o que implica que o sistema está realizando trabalho. E assim, usamos a primeira lei da termodinâmica:

dU = Q + W

em que Q é positivo se o sistema recebe calor, e W é positivo se é realizado trabalho no sistema. Usando a expressão de U mostrada acima, temos:

U_f − U_i = kp₁V₂ − kp₁V₁ = Q + W
Q = kp₁V₂ − kp₁V₁ − W

Com isso, já que:

V₂ > V₁

Então:

kp₁V₂ > kp₁V₁

E já que:

−W > 0

Então:

Q > 0

E assim temos que o sistema recebe calor. Estão coerentes as assertivas II e III, portanto, a resposta correta é a alternativa E.