Qual das seguintes situações não é um exemplo de equilíbrio térmico?
(A) -
um copo de café quente colocado sobre uma mesa em um ambiente fechado.
(B) -
uma panela de água fervendo continuamente em um fogão.
(C) -
um cubo de gelo derretendo em um copo de água.
(D) -
um bloco de metal frio colocado em contato com um bloco de metal quente.
(E) -
uma xícara de chá quente sendo resfriada pelo ar ambiente.
Dica
- verifique se a temperatura permanece constante ao longo do tempo.
- certifique-se de que não há fontes de calor ou resfriamento externas que estejam afetando o sistema.
- considere a taxa de transferência de calor entre o sistema e o ambiente.
Explicação
Equilíbrio térmico ocorre quando a temperatura de um sistema permanece constante ao longo do tempo. na situação (b), a água está continuamente sendo aquecida pelo fogão, o que significa que sua temperatura está aumentando e, portanto, não está em equilíbrio térmico.
Análise das alternativas
As demais alternativas representam situações de equilíbrio térmico:
- (a): o copo de café quente em um ambiente fechado irá eventualmente atingir a mesma temperatura do ambiente, entrando em equilíbrio térmico.
- (c): o cubo de gelo derretendo em um copo de água atingirá uma temperatura em que a taxa de derretimento é igual à taxa de congelamento, resultando em equilíbrio térmico.
- (d): os blocos de metal frio e quente eventualmente atingirão a mesma temperatura, criando equilíbrio térmico.
- (e): a xícara de chá quente sendo resfriada pelo ar ambiente irá eventualmente atingir a temperatura do ambiente, estabelecendo equilíbrio térmico.
Conclusão
Equilíbrio térmico é um conceito importante em física que descreve sistemas nos quais a temperatura permanece constante. o entendimento desse conceito é essencial para compreender os fenômenos térmicos em diversos contextos.