Em qual das seguintes situações o conceito de equilíbrio térmico é mais relevante?
(A) -
um pedaço de gelo derretendo em um copo d'água
(B) -
uma panela de água fervendo no fogão
(C) -
um ventilador soprando ar frio em uma sala quente
(D) -
uma pessoa usando um casaco em um dia frio
(E) -
uma lâmpada emitindo luz em um quarto escuro
Dica
- pense em equilíbrio térmico como um "estado de equilíbrio" em que o calor não está fluindo entre dois sistemas.
- lembre-se que, para atingir o equilíbrio térmico, os sistemas devem ter a mesma temperatura.
- observe exemplos cotidianos de equilíbrio térmico, como derreter gelo em água ou equilibrar a temperatura do corpo com o ambiente.
Explicação
O equilíbrio térmico ocorre quando não há transferência líquida de calor entre dois sistemas. no caso do gelo derretendo na água, o gelo e a água estão trocando calor até que atinjam a mesma temperatura, ou seja, o equilíbrio térmico.
Análise das alternativas
Nas demais alternativas, o conceito de equilíbrio térmico não é tão diretamente aplicável:
- (b): a água fervendo está ganhando calor do fogão e não está em equilíbrio térmico.
- (c): o ventilador está transferindo calor do ar quente para o ar frio, mas não estão em equilíbrio térmico.
- (d): a pessoa usando um casaco está tentando manter seu corpo em equilíbrio térmico com o ambiente frio.
- (e): a lâmpada está emitindo calor para o quarto, mas não está em equilíbrio térmico com o quarto.
Conclusão
O equilíbrio térmico é um conceito fundamental para entender muitos fenômenos físicos, como mudanças de estado da matéria e transferência de calor. compreender esse conceito é essencial para várias aplicações científicas e tecnológicas.