Qual das seguintes situações representa um sistema em equilíbrio térmico?
(A) -
uma panela com água fervente sendo retirada do fogo
(B) -
um pedaço de gelo derretendo em um copo d'água
(C) -
o interior de um carro fechado em um dia quente
(D) -
um fogão ligado aquecendo a cozinha
(E) -
uma pessoa tomando sol
Explicação
Em equilíbrio térmico, a temperatura de um sistema permanece constante porque a taxa de calor que entra é igual à taxa de calor que sai.
no interior do carro, o ar quente do exterior entra pelo vidro e aquece o ar interno. no entanto, o ar interno também perde calor pelo vidro e pelas outras partes do carro. quando a taxa de entrada de calor é igual à taxa de saída, o ar interno atinge uma temperatura constante, ou seja, um equilíbrio térmico.
Análise das alternativas
As outras alternativas não representam sistemas em equilíbrio térmico:
- (a): a água fervente está esfriando, portanto, não está em equilíbrio térmico.
- (b): o gelo está derretendo, o que indica que ainda está recebendo mais calor do que está perdendo.
- (d): o fogão está ligado, o que significa que está constantemente adicionando calor ao sistema.
- (e): uma pessoa tomando sol está recebendo mais calor do que está perdendo, portanto, não está em equilíbrio térmico.
Conclusão
O equilíbrio térmico é um estado de equilíbrio em que a temperatura de um sistema permanece constante porque a taxa de entrada de calor é igual à taxa de saída de calor.