Qual dos seguintes exemplos NÃO representa equilíbrio térmico?
(A) -
Uma xícara de café quente em repouso sobre uma mesa.
(B) -
Uma panela de água fervendo no fogão.
(C) -
Um cubo de gelo derretendo em um copo com água fria.
(D) -
Um pedaço de metal sendo aquecido por uma chama.
(E) -
Duas garrafas de refrigerante, uma quente e outra fria, colocadas em um refrigerador.
Explicação
Equilíbrio térmico é uma situação na qual a temperatura de um sistema não muda com o tempo. Em outras palavras, não há transferência líquida de calor para dentro ou para fora do sistema.
Na panela de água fervendo, a água está constantemente recebendo calor do fogão. Isso significa que a temperatura da água está aumentando, o que não é uma situação de equilíbrio térmico.
Análise das alternativas
- (A): Uma xícara de café quente em repouso sobre uma mesa. A xícara de café está em equilíbrio térmico com o ambiente, pois sua temperatura não está mudando.
- (B): Uma panela de água fervendo no fogão. A panela de água não está em equilíbrio térmico porque a água está recebendo calor do fogão e sua temperatura está aumentando.
- (C): Um cubo de gelo derretendo em um copo com água fria. O cubo de gelo está em equilíbrio térmico com a água fria, pois suas temperaturas estão iguais.
- (D): Um pedaço de metal sendo aquecido por uma chama. O pedaço de metal não está em equilíbrio térmico porque está recebendo calor da chama e sua temperatura está aumentando.
- (E): Duas garrafas de refrigerante, uma quente e outra fria, colocadas em um refrigerador. As duas garrafas de refrigerante estão em equilíbrio térmico entre si, pois suas temperaturas não estão mudando.
Conclusão
O equilíbrio térmico é um conceito importante na termodinâmica e é encontrado em muitas situações cotidianas. Compreender o equilíbrio térmico é essencial para entender como o calor se transfere e como os sistemas respondem a mudanças de temperatura.