a) Do ciclo apresentado, pode-se identificar as seguintes transformações:

• A - B: aumento de temperatura a volume constante (aquecimento isovolumétrico)
• B - C: aumento de volume a temperatura constante (expansão isotérmica)
• C - D: diminuição de temperatura a volume constante (resfriamento isovolumétrico)
• D - A: diminuição de volume a temperatura constante (compressão isotérmica)

Desse modo, o processo em que ocorre compressão isotérmica é o processo D-A.

b) É possível identificar os processos nos quais o gás recebeu calor da fonte quente por meio do sinal algébrico da quantidade de calor (Q) trocado pelo gás. Para tanto, pode-se analisar simultaneamente o sinal algébrico do trabalho realizado pela força do gás (), da variação da energia interna (ΔU) do gás, utilizando as seguintes expressões como referência para esse tipo de análise:

· Variação de energia interna, ΔU = k ·ΔT: Sendo k > 0, o sinal de ΔU acompanha o sinal de ΔT.  Assim, no aquecimento ΔU > 0 e no resfriamento ΔU < 0.

· Trabalho da força do gás, : Em uma expansão, ΔV > 0 e, consequentemente, > 0. Em uma compressão, ΔV < 0 e, portanto, < 0.

Já o sinal de Q é obtido analisando a expressão da Primeira Lei da Termodinâmica:

Se Q > 0 o sistema recebe calor e, se Q < 0, o sistema cede calor.

Desse modo, temos:

Da tabela acima, é possível concluir que o gás recebe calor da fonte quente nos processos A – B e B – C.

c) De acordo com o enunciado, a taxa de conversão de energia solar em energia elétrica é de 30%. Desse modo, pode-se determinar a potência solar (P_S) incidente nos coletores por meio da seguinte relação:

∴ P_S = 50 kW

Desse modo, é possível determinar o valor da energia solar média transferida ao coletor em uma hora (3600 s) por meio da expressão da potência média:

P = 1,8·10⁸ J