Qual das situações a seguir não representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico?
(A) -
uma xícara de café quente que esfria gradualmente até atingir a temperatura ambiente.
(B) -
um bloco de gelo que derrete completamente em um copo d'água.
(C) -
uma chaleira de água fervendo em equilíbrio com seu vapor.
(D) -
um ventilador soprando ar fresco em uma sala quente.
(E) -
um livro apoiado em uma prateleira sem se mover.
Explicação
Equilíbrio termodinâmico é um estado no qual um sistema não sofre alterações espontâneas em suas propriedades termodinâmicas (temperatura, pressão e composição).
a alternativa (d) não representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico porque o ventilador está continuamente soprando ar fresco na sala quente, o que cria um gradiente de temperatura. isso faz com que o sistema não esteja em equilíbrio, pois há um fluxo constante de calor da sala quente para o ar frio.
Análise das alternativas
- (a): a xícara de café quente esfriando representa equilíbrio termodinâmico, pois a temperatura do café diminui gradualmente até atingir a temperatura do ambiente circundante.
- (b): o bloco de gelo derretendo também representa equilíbrio termodinâmico, pois o gelo e a água estão em equilíbrio térmico.
- (c): a chaleira de água fervendo em equilíbrio com seu vapor também representa equilíbrio termodinâmico, pois a temperatura da água e do vapor são iguais.
- (d): o ventilador soprando ar fresco em uma sala quente não representa equilíbrio termodinâmico, pois há um fluxo constante de calor da sala quente para o ar frio.
- (e): o livro apoiado em uma prateleira sem se mover representa equilíbrio mecânico, que é um tipo de equilíbrio termodinâmico.
Conclusão
É importante entender a diferença entre equilíbrio termodinâmico e outros tipos de equilíbrio, como equilíbrio mecânico. o equilíbrio termodinâmico envolve não apenas a ausência de movimento, mas também a igualdade de temperatura, pressão e composição química.