Você fecha o bico de uma bomba de pneu de bicicleta e aperta o êmbolo rapidamente, de modo que o ar lá dentro seja comprimido à metade do volume origi

Para resolver este problema, devemos colocar em prática nossos conhecimentos sobre Termodinâmica.

a)

Para determinar se o trabalho realizado pelo ar na bomba é positivo ou negativo, faremos uso da seguinte equação:

\(\tau=P\cdot(V_f-V_i)\),

em que \(\tau\) é o trabalho realizado; \(P\) a pressão; \(V_f\)  o volume inicial; e \(V_i\) o volume final.

Analisando a equação, conclui-se que quando \(V_f>V_i\) o trabalho é positivo e quando \(V_f<V_i\) o trabalho é negativo.

Em nosso caso, o ar foi comprimido à metade do volume original. Deste modo, tem-se que o volume final é menor que o volume inicial, e, em consequência, o trabalho é negativo.

Logo, o trabalho realizado pelo ar na bomba é negativo.

b)

Para que ocorra transferência de calor, é preciso que haja variação de temperatura. Daí, como o processo lento a ponto da temperatura do ar dentro da bomba não variar, conclui-se que a transferência de calor para o ar é nula.

Portanto, a transferência de calor para o ar é nula.

Voce faz uma compressão adiabática. O atrito gera calor e não há troca de calor, pelo menos não inicialmente, com o ambiente, essa energia que utilizada para acionar a bomba se transforma em aumento de energia interna da bomba que, por sua vez, gera aumento de temperatura.