Bien... arranquemos con el trabajo. El trabajo total de toda la evolución, L_ABC, se puede calcular como la suma de los trabajo parciales de los tramos de la evolución AB y BC.

Y como ves, el área que representa trabajo negativo, L_AB, es mayor que el área que representa trabajo positivo, L_BC. La suma aritmética de ambos trabajos, entonces, debe ser negativo.

L_ABC < 0

Ahora pasemos al aunto del calor intercambiado. Podemos analizarlo con la evoución completa. Tengamos presente el primer principio de la termodinámica:

Q_ABC = L_ABC + ΔU_AC

(La variación de energía interna es U_C menos U_A , no es que me haya olvidado de un subíndice). Ya sabemos que el trabajo L_ABC es negativo. Pero todavía no sabemos qué pasa con la variación de energía interna.

Es fácil deducir que se trata de una disminución ya que teniendo el mismo volumen los estados A y C, y habiendo disminuido su presión, no cabe otra posibilidad de que haya disminuido su temperatura. Y como la energía interna de un gas simple sólo depende de la temperatura...

Si tenés duda de que la temperatura disminuye desde A hasta C, podés verlo a la luz de la ley de Gay-Lussac (dos estados de igual volumen):

P_A / T_A = P_C / T_C

Y como la presión de C es menor que la presión de A, se desprende que:

T_A > T_C

(y no le doy a esto demasiada entidad algebraica porque el hecho de que la temperatura disminuye es demasiado obvio). En definitiva tenemos que U_A > U_C, concluimos que:

ΔU_AC < 0

Con esa conclusión volvemos al primer principio y vemos que los dos términos del segundo miembro resultan negativos, por lo tanto...

Q_ABC < 0

Si juntamos nuestras dos deducciones podemos elegir la opción correcta.

LABC < 0  y  QABC < 0

opción c)

Desafío: ¿Qué cambiaría si la evolución fuese inversa, CBA?