Informe se o calor e trabalho é positivo, negativo ou nulo. O sistema está identificado em itálico
A bateria aciona um motor elétrico, o qual movimenta um ventilador. (O) motor elétrico tem uma eficiência de 100% (trabalho mecânico = trabalho elétrico fornecido).

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos o calor Q e o trabalho W para o sistema definido como o motor elétrico, sabendo que ele tem eficiência de 100%. O tema é a primeira lei da termodinâmica e suas convenções de sinal.

Passo 2

Como a eficiência é de 100%, toda a energia elétrica que entra no motor sai na forma de trabalho mecânico. Isso significa que não há perdas por calor, ou seja, não há troca de calor entre o motor e o meio ambiente. Logo Q = 0.

Passo 3

O motor recebe trabalho elétrico W_{\text{el}} da bateria (energia entrando) e entrega trabalho mecânico W_{\text{mec}} ao ventilador (energia saindo). Pela convenção termodinâmica em que trabalho positivo é o realizado pelo sistema, temos:
W_{\text{net}} = W_{\text{mec}} - W_{\text{el}}
Mas como W_{\text{mec}} = W_{\text{el}} (eficiência 100%), o balanço de trabalho é nulo:
W_{\text{net}} = 0.

Resposta

Q = 0 e W = 0

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