Qual das seguintes situações não representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico?

(A) - 
 Uma xícara de café quente em repouso sobre uma mesa.
(B) - 
 Um cubo de gelo derretendo em um copo d'água.
(C) - 
 Um carro em movimento a uma velocidade constante.
(D) - 
 Uma pedra no fundo de um lago.
(E) - 
 O planeta Terra orbitando o Sol.

Dica

  • Pense no equilíbrio termodinâmico como um estado de estabilidade, onde as propriedades de um sistema não mudam ao longo do tempo.
  • Imagine um sistema fechado, como uma garrafa lacrada com um gás dentro. Se o gás estiver em equilíbrio, sua pressão, temperatura e volume permanecerão constantes.
  • Lembre-se que o equilíbrio termodinâmico é um estado ideal e, na prática, muitos sistemas estão em um estado de desequilíbrio, onde suas propriedades mudam ao longo do tempo.

Explicação

Equilíbrio termodinâmico é um estado em que as propriedades de um sistema não mudam ao longo do tempo. No entanto, um carro em movimento a uma velocidade constante está constantemente trocando energia com o ambiente, como a energia cinética e a energia potencial gravitacional, o que significa que suas propriedades estão mudando ao longo do tempo. Portanto, esse sistema não está em equilíbrio termodinâmico.

Análise das alternativas

Nas demais alternativas, os sistemas estão em equilíbrio termodinâmico:

  • (A): A xícara de café quente em repouso sobre uma mesa está em equilíbrio porque sua temperatura não muda ao longo do tempo.
  • (B): O cubo de gelo derretendo em um copo d'água está em equilíbrio porque a temperatura da água e do gelo permanece constante.
  • (D): A pedra no fundo de um lago está em equilíbrio porque sua temperatura e sua posição não mudam ao longo do tempo.
  • (E): O planeta Terra orbitando o Sol está em equilíbrio porque sua distância do Sol e sua velocidade orbital não mudam ao longo do tempo.

Conclusão

Equilíbrio termodinâmico é um conceito fundamental na física e na química, e entender esse conceito é essencial para compreender muitos fenômenos naturais e processos tecnológicos.