O trabalho total realizado pelo gás é positivo, negativo, ou nulo? O calor total trocado é positivo, negativo, ou nulo? Esse ciclo corresponde a uma máquina térmica ou a uma bomba de calor? Justifique apenas com palavras cada uma das respostas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta sobre o trabalho total realizado pelo gás, o calor total trocado e se o ciclo em questão é uma máquina térmica ou uma bomba de calor. Estamos falando de termodinâmica, especificamente sobre ciclos termodinâmicos. Para resolver, vamos precisar entender conceitos como trabalho, calor, e os tipos de ciclos (máquina térmica e bomba de calor).

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o trabalho realizado pelo gás. Na termodinâmica, trabalho ( ) pode ser positivo ou negativo. Se o gás expande, ele faz trabalho sobre o ambiente, então é positivo. Se o gás é comprimido, trabalho é feito sobre ele, então é negativo.

Passo 3

Agora, sobre o calor total trocado. O calor ( ) também pode ser positivo ou negativo. Se o sistema absorve calor do ambiente, é positivo. Se o sistema libera calor para o ambiente, é negativo.

Passo 4

Para determinar se o ciclo é uma máquina térmica ou uma bomba de calor, precisamos ver a finalidade do ciclo. Uma máquina térmica transforma calor em trabalho, geralmente retirando calor de uma fonte quente e liberando para uma fria, produzindo trabalho no processo. Já uma bomba de calor utiliza trabalho para transferir calor de uma fonte fria para uma quente.

Passo 5

Resumindo os conceitos:
  • Trabalho positivo: gás faz trabalho sobre o ambiente (expansão).
  • Trabalho negativo: trabalho é feito sobre o gás (compressão).
  • Calor positivo: sistema absorve calor.
  • Calor negativo: sistema libera calor.
  • Máquina térmica: produz trabalho a partir do calor.
  • Bomba de calor: consome trabalho para transferir calor.

Resposta

O trabalho total realizado pelo gás é positivo quando ele expande fazendo trabalho sobre o ambiente, ou negativo se for comprimido. O calor total trocado é positivo se o sistema absorve calor e negativo se libera calor. Esse ciclo corresponde a uma máquina térmica se estiver convertendo calor em trabalho, ou a uma bomba de calor se estiver usando trabalho para mover calor. Cada resposta depende de como o ciclo está operando em termos de trabalho e transferência de calor.

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