Qual dos seguintes sistemas NÃO está em equilíbrio termodinâmico?
Dica
- Procure exemplos de sistemas em equilíbrio termodinâmico e sistemas que não estão em equilíbrio termodinâmico em seu dia a dia.
- Faça experimentos simples para ilustrar os conceitos de equilíbrio termodinâmico, como misturar água quente e água fria para observar como as temperaturas se igualam.
- Leia livros e artigos sobre termodinâmica para aprender mais sobre esse assunto fascinante.
Explicação
Um sistema em equilíbrio termodinâmico é aquele que não sofre alterações em suas propriedades físicas e químicas ao longo do tempo. Isso significa que a temperatura, a pressão, o volume e outras propriedades permanecem constantes.
Uma geladeira, no entanto, é um sistema em desequilíbrio termodinâmico. Seu objetivo é justamente retirar calor do interior do refrigerador e transferi-lo para o ambiente externo. Esse processo de transferência de calor cria uma diferença de temperatura entre o interior e o exterior da geladeira, o que mantém os alimentos frescos.
Análise das alternativas
As demais alternativas apresentam sistemas em equilíbrio termodinâmico:
- (A): Uma xícara de café quente em repouso sobre uma mesa: eventualmente, a xícara de café esfriará até atingir a temperatura ambiente, atingindo o equilíbrio térmico.
- (B): Uma panela de água fervente: a água fervente está em equilíbrio térmico, pois sua temperatura permanece constante em 100°C.
- (D): Uma pessoa em repouso em um ambiente com temperatura constante: a pessoa está em equilíbrio térmico com o ambiente, pois sua temperatura corporal permanece constante.
- (E): Um gás dentro de um recipiente fechado a temperatura constante: o gás está em equilíbrio térmico, pois sua temperatura permanece constante.
Conclusão
O equilíbrio termodinâmico é um conceito fundamental na física e na química. Ele é essencial para entender como os sistemas naturais e tecnológicos funcionam.