SOMATÓRIO


Uma nutricionista deseja embalar, em baixa pressão, um alimento sólido que está no interior de um saco plástico. Para isso, utiliza uma bomba para baixa pressão que possui um tubo em sua extremidade e um êmbolo que, quando se encontra na posição inicial, deixa o volume de ar no cilindro equivalente a zero; e, quando está na expansão máxima, deixa o volume de ar na cavidade cilíndrica equivalente a V🇫. A nutricionista mantém o êmbolo da bomba inicialmente fechado, coloca o tubo no interior do saco plástico e amarra fortemente o saco plástico em torno do tubo para não ocorrer vazamento de ar. No interior do saco plástico, já existe um volume V₀ de ar envolvendo o alimento, veja a figura A. Então a nutricionista executa rapidamente uma expansão máxima do êmbolo, de maneira que não haja troca de calor nesse processo, e permanece com o êmbolo nessa posição até o sistema entrar novamente em equilíbrio térmico com a vizinhança, veja a figura B. Considere como sistema termodinâmico apenas o ar contido no interior do saco, e que, no início da operação todo o sistema está em equilíbrio termodinâmico com a vizinhança; e, no final da operação, todo o ar que estava no interior do saco foi retirado e agora ocupa o volume V🇫 no interior da cavidade cilíndrica da bomba, e que V🇫 >V₀, veja a figura B. As linhas contínuas, nas figuras I, II e III, mostram possíveis transformações termodinâmicas que o sistema sofreu, representadas no diagrama Pressão (P) versus Volume (V), e as linhas curvas pontilhadas representam a isotérmica da temperatura ambiente. Com fundamentos na termodinâmica, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).


(001) A figura II é a que melhor representa as transformações termodinâmicas sofridas pelo sistema desde o início da expansão até atingir o equilíbrio térmico com a vizinhança.
(002) O sistema não trocou calor com a vizinhança em todas as transformações termodinâmicas ocorridas.
(004) Durante a expansão rápida, a energia interna do sistema diminuiu.
(008) Enquanto a nutricionista segura o êmbolo em V🇫, após expandi-lo rapidamente, o sistema realiza trabalho.
(016) Durante a expansão, o sistema não trocou calor, portanto sua temperatura permaneceu constante.