Em um sistema fechado, o que acontece com a temperatura de dois objetos em equilíbrio térmico?
(A) -
A temperatura de ambos os objetos aumenta.
(B) -
A temperatura de ambos os objetos diminui.
(C) -
A temperatura do objeto mais quente diminui e a temperatura do objeto mais frio aumenta até que ambos atinjam a mesma temperatura.
(D) -
A temperatura do objeto mais frio aumenta e a temperatura do objeto mais quente diminui até que ambos atinjam a mesma temperatura.
(E) -
A temperatura de ambos os objetos permanece inalterada.
Explicação
Em um sistema fechado, onde não há troca de calor com o ambiente externo, a energia térmica total do sistema permanece constante. Quando dois objetos em equilíbrio térmico entram em contato, o calor flui do objeto mais quente para o objeto mais frio até que ambos atinjam a mesma temperatura. Isso ocorre porque o calor sempre se move de áreas de maior temperatura para áreas de menor temperatura.
Análise das alternativas
As demais alternativas estão incorretas:
- (A): A temperatura de ambos os objetos não aumenta. Na verdade, a temperatura do objeto mais quente diminui e a temperatura do objeto mais frio aumenta.
- (B): A temperatura de ambos os objetos não diminui. Na verdade, a temperatura do objeto mais quente diminui e a temperatura do objeto mais frio aumenta.
- (D): A temperatura do objeto mais frio não aumenta e a temperatura do objeto mais quente não diminui até que ambos atinjam a mesma temperatura. Na verdade, a temperatura do objeto mais quente diminui e a temperatura do objeto mais frio aumenta.
- (E): A temperatura de ambos os objetos não permanece inalterada. Na verdade, a temperatura do objeto mais quente diminui e a temperatura do objeto mais frio aumenta.
Conclusão
O equilíbrio térmico é um conceito importante na termodinâmica e tem aplicações em diversos campos, como engenharia, química e biologia. A compreensão do equilíbrio térmico é essencial para entender como o calor se transfere entre objetos e como sistemas fechados mantêm sua energia térmica total constante.