Qual das seguintes situações não representa um sistema em equilíbrio termodinâmico?
(A) -
um copo de água em temperatura ambiente deixado em repouso sobre uma mesa.
(B) -
uma xícara de café quente esfriando gradualmente.
(C) -
uma vela acesa em um quarto fechado.
(D) -
um lago durante uma tarde ensolarada.
(E) -
uma bateria descarregando lentamente.
Explicação
O equilíbrio termodinâmico é um estado em que as propriedades de um sistema, como temperatura, pressão e concentração, não mudam ao longo do tempo. no caso de uma xícara de café quente esfriando gradualmente, a temperatura do café está diminuindo com o tempo, o que significa que o sistema não está em equilíbrio.
Análise das alternativas
As demais alternativas representam sistemas em equilíbrio termodinâmico:
- (a): um copo de água em temperatura ambiente deixado em repouso sobre uma mesa: a temperatura da água não muda com o tempo, indicando equilíbrio.
- (c): uma vela acesa em um quarto fechado: a temperatura e a concentração de oxigênio no quarto permanecem relativamente constantes com o tempo.
- (d): um lago durante uma tarde ensolarada: a temperatura e a pressão do lago variam pouco durante o dia.
- (e): uma bateria descarregando lentamente: a voltagem e a corrente da bateria diminuem gradualmente, mas a taxa de descarga é constante.
Conclusão
O equilíbrio termodinâmico é um conceito importante na termodinâmica e tem aplicações em vários campos, como engenharia, química e biologia. a compreensão desse conceito ajuda a prever o comportamento de sistemas em diversos contextos.