Qual dos seguintes é um exemplo de equilíbrio termodinâmico?
(A) -
um bloco de gelo derretendo em água à temperatura ambiente
(B) -
um carro acelerando
(C) -
uma reação química em andamento
(D) -
uma panela de água fervente
(E) -
um pêndulo oscilando
Explicação
O equilíbrio termodinâmico é um estado no qual as propriedades de um sistema não mudam ao longo do tempo. no caso da panela de água fervente, a temperatura da água permanece constante, mesmo que o calor continue sendo fornecido. isso ocorre porque a taxa de evaporação da água é igual à taxa de condensação.
Análise das alternativas
- (a): um bloco de gelo derretendo em água à temperatura ambiente não está em equilíbrio, pois sua temperatura e estado físico estão mudando.
- (b): um carro acelerando não está em equilíbrio, pois sua velocidade e energia cinética estão aumentando.
- (c): uma reação química em andamento não está em equilíbrio, pois as concentrações dos reagentes e produtos estão mudando.
- (d): uma panela de água fervente está em equilíbrio, pois sua temperatura permanece constante. (correta)
- (e): um pêndulo oscilando não está em equilíbrio, pois sua energia cinética e potencial estão mudando constantemente.
Conclusão
O equilíbrio termodinâmico é um conceito fundamental em muitas áreas da ciência, incluindo física, química e biologia. é importante entender esse conceito para compreender os processos naturais e projetar e otimizar sistemas tecnológicos.