(a) O gás está realizando trabalho sobre o ambiente ou o ambiente está realizando trabalho sobre o gás?

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta só isso: “O gás está realizando trabalho sobre o ambiente ou o ambiente está realizando trabalho sobre o gás?” Isso é Termodinâmica básica, vamos precisar da definição de trabalho em gases (δW) e de como o sinal da variação de volume (dV) diz quem “empurra” quem.

Passo 2

Na Termodinâmica, a gente define o trabalho infinitesimal trocado pelo sistema como
de
onde
  • é a pressão externa atuando sobre o gás,
  • é a variação infinitesimal do volume do gás.
Se , o volume aumenta (expansão); se , o volume diminui (compressão).

Passo 3

Agora basta ligar o sinal de ao “quem faz o trabalho”:
  • Quando (expansão), . Isso significa que o gás “empurra” o ambiente, ou seja, o gás realiza trabalho sobre o ambiente.
  • Quando (compressão), . Aí é o ambiente que empurra o gás, isto é, o ambiente realiza trabalho sobre o gás.

Resposta

Se o gás está se expandindo ( ), ele realiza trabalho sobre o ambiente. Se ele estiver sendo comprimido ( ), o ambiente realiza trabalho sobre o gás.

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