Qual das seguintes situações não representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico?
(A) -
uma xícara de café quente e o ambiente ao redor em uma sala fechada.
(B) -
uma pessoa sentada em uma cadeira, com a temperatura corporal constante.
(C) -
o interior de um carro no deserto, após atingir uma temperatura constante.
(D) -
um pedaço de ferro recém-saído do forno, esfriando lentamente.
(E) -
a temperatura da água em uma chaleira fervendo.
Dica
Para identificar o equilíbrio termodinâmico, verifique se o sistema está em equilíbrio térmico, químico e mecânico.
Explicação
O equilíbrio termodinâmico ocorre quando um sistema está em equilíbrio térmico, químico e mecânico. na situação apresentada na alternativa (e), a água na chaleira está fervendo, o que indica que ela está experimentando uma troca de calor com o ambiente e, portanto, não está em equilíbrio termodinâmico.
Análise das alternativas
- (a): a xícara de café quente e o ambiente estão em equilíbrio térmico, pois suas temperaturas estão iguais.
- (b): a pessoa sentada na cadeira está em equilíbrio térmico, químico e mecânico, pois sua temperatura corporal, reações químicas e movimento são constantes.
- (c): o interior do carro no deserto está em equilíbrio térmico, pois sua temperatura se estabilizou.
- (d): o pedaço de ferro recém-saído do forno, embora não esteja em equilíbrio térmico, está em equilíbrio químico e mecânico, pois não há reações químicas ou movimento ocorrendo.
- (e): a água na chaleira fervendo não está em equilíbrio termodinâmico, pois está experimentando uma troca de calor com o ambiente.
Conclusão
O equilíbrio termodinâmico é uma condição importante em muitos processos naturais e tecnológicos. é essencial entender as características do equilíbrio para analisar e prever o comportamento de sistemas termodinâmicos.