Descreva a definição termodinâmica de trabalho. Apresente um exemplo onde o trabalho realizado é positivo e outro onde é negativo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente descrever a definição termodinâmica de trabalho e dar dois exemplos: um onde o trabalho é positivo e outro onde é negativo. A matéria em foco aqui é Termodinâmica, especificamente o conceito de trabalho termodinâmico. Para resolver, vamos precisar entender como o trabalho é definido nessa área e identificar situações práticas que ilustram esses conceitos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a definição termodinâmica de trabalho. Na Termodinâmica, o trabalho ( W = -P De) é a energia transferida quando uma força age ao longo de um deslocamento. Em processos termodinâmicos, geralmente consideramos situações envolvendo gases e mudanças de volume.
A fórmula básica para o trabalho realizado por um gás é:
Aqui, é a pressão e é a variação de volume. O sinal negativo indica a convenção de que trabalho realizado pelo sistema (como expansão de um gás) é negativo, enquanto trabalho realizado sobre o sistema (como compressão) é positivo.

Passo 3

Agora, vamos entender o que isso significa na prática. Se um gás se expande ( ), ele está realizando trabalho sobre o ambiente, como empurrar um pistão. Nesse caso, será negativo, indicando que o sistema está perdendo energia.
Por outro lado, se o gás é comprimido ( ), trabalho está sendo realizado sobre o gás. Aqui, será positivo, mostrando que o sistema está ganhando energia.

Passo 4

Vamos aos exemplos:
Exemplo de trabalho positivo: Compressão de um pistão
Imagine que você está empurrando o pistão de um cilindro, comprimindo o gás dentro. A força aplicada diminui o volume do gás ( ), então o trabalho realizado sobre o gás é positivo. Isso significa que energia está sendo transferida para o sistema.
Exemplo de trabalho negativo: Expansão de um gás em um motor
No funcionamento de um motor, o gás se expande dentro do cilindro, empurrando o pistão para baixo. Aqui, o volume aumenta ( ), e o trabalho realizado pelo gás é negativo. Isso indica que o sistema está perdendo energia para o ambiente.

Resposta

A definição termodinâmica de trabalho é a energia transferida quando uma força causa a movimentação de um sistema, geralmente envolvendo mudanças de volume em gases. Um exemplo de trabalho positivo é a compressão de um pistão, onde energia é transferida para o sistema. Já um exemplo de trabalho negativo é a expansão de um gás em um motor, onde o sistema realiza trabalho sobre o ambiente.

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