Qual das situações a seguir representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico?
(A) -
Uma chaleira de água fervente sendo retirada do fogo.
(B) -
Um copo de água fria sendo deixado em um ambiente quente.
(C) -
Um pedaço de gelo derretendo em um copo de água.
(D) -
Uma vela acesa em um ambiente fechado.
(E) -
Uma pedra sendo aquecida por um aquecedor.
Explicação
Equilíbrio termodinâmico é o estado em que um sistema permanece inalterado ao longo do tempo, sem nenhuma mudança nas propriedades físicas ou químicas.
Na situação (A), a chaleira de água fervente sendo retirada do fogo, o sistema atinge um equilíbrio termodinâmico porque a temperatura da água permanece constante, sem nenhuma transferência de calor para o ambiente externo.
Análise das alternativas
As demais alternativas não representam equilíbrio termodinâmico:
- (B): Em um copo de água fria sendo deixado em um ambiente quente, há transferência de calor do ambiente para a água, ocasionando aumento da temperatura e desequilíbrio.
- (C): Em um pedaço de gelo derretendo em um copo de água, há transferência de calor do ambiente para o gelo, ocasionando derretimento e desequilíbrio.
- (D): Em uma vela acesa em um ambiente fechado, há transferência de calor da vela para o ambiente, ocasionando aumento da temperatura e desequilíbrio.
- (E): Em uma pedra sendo aquecida por um aquecedor, há transferência de calor do aquecedor para a pedra, ocasionando aumento da temperatura e desequilíbrio.
Conclusão
O equilíbrio termodinâmico é um estado de equilíbrio em que as propriedades físicas e químicas de um sistema permanecem constantes ao longo do tempo, sem nenhuma mudança.