Sobre um gás confinado em condições ideais podemos afirmar corretamente que:
e) quando o gás sofre transformações num ciclo, o trabalho resultante que ele realiza é nulo.

Passo 1

Beleza, recapitulando rapidinho o enunciado: temos um gás ideal confinado e a afirmativa (e) diz que “quando esse gás faz transformações num ciclo, o trabalho resultante que ele realiza é nulo”.
Conteúdo: Termodinâmica, mais especificamente a 1ª lei da termodinâmica e processos cíclicos de um gás ideal. Vamos precisar entender como funciona a variação de energia interna e a relação entre calor e trabalho num ciclo.

Passo 2

Primeiro, lembra da 1ª lei da termodinâmica? É basicamente a conservação de energia para sistemas térmicos. Em fórmulas latex fica assim:
De
onde
  • é a variação de energia interna do gás,
  • é o calor recebido pelo gás,
  • é o trabalho realizado pelo gás (positivo se ele “empurra” algo).
Pra um gás ideal, a energia interna depende só da temperatura .

Passo 3

Agora, num processo cíclico o gás volta exatamente ao estado inicial: mesma pressão, volume e temperatura. Isso significa que a variação total da energia interna ao final do ciclo é zero:
De
Substituindo na 1ª lei, temos
0 = Qciclo - Wciclo Longrightarrow Wciclo = Qciclo
Ou seja, o trabalho líquido que o gás realiza num ciclo é igual ao calor líquido que ele recebeu.
Isso não implica que em todo ciclo — só seria zero se também , o que não é regra geral (por exemplo, numa máquina térmica a gente geralmente tem e gera trabalho).

Resposta

A afirmativa (e) está incorreta. Num ciclo termodinâmico de um gás ideal o trabalho resultante só é nulo se o calor líquido trocado também for zero, mas em geral isso não acontece.

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