Em qual das seguintes situações é mais provável que ocorra um desequilíbrio termodinâmico?
(A) -
um sistema fechado isolado, com temperatura e pressão constantes.
(B) -
um sistema aberto que troca calor e matéria com o ambiente.
(C) -
um sistema isolado com uma fonte de calor interna.
(D) -
um sistema que está em equilíbrio com seus arredores.
(E) -
um sistema que recebe calor continuamente do sol.
Dica
- procure por diferenças de temperatura, pressão ou concentração entre o sistema e seu ambiente.
- verifique se o sistema está aberto e trocando calor ou matéria com o ambiente.
- analise se o sistema é capaz de dissipar ou absorver calor de forma eficiente.
Explicação
Um desequilíbrio termodinâmico ocorre quando um sistema não está em equilíbrio com seu ambiente, ou seja, quando existem gradientes de temperatura, pressão ou concentração.
a alternativa (b) descreve uma situação em que o sistema está aberto e troca calor e matéria com o ambiente, o que pode levar a um desequilíbrio termodinâmico.
Análise das alternativas
As demais alternativas não favorecem o desequilíbrio termodinâmico:
- (a): um sistema fechado isolado é aquele que não troca calor nem matéria com o ambiente, portanto, é menos provável que ocorra um desequilíbrio.
- (c): um sistema isolado com uma fonte de calor interna pode atingir um novo equilíbrio com uma temperatura mais alta.
- (d): um sistema em equilíbrio com seus arredores não apresenta desequilíbrios.
- (e): embora o calor contínuo do sol possa perturbar o equilíbrio de um sistema, se o sistema for capaz de dissipar o calor, o equilíbrio pode ser mantido.
Conclusão
O desequilíbrio termodinâmico é essencial para muitos processos naturais e tecnológicos, como o fluxo de energia na cadeia alimentar e o funcionamento de motores térmicos. compreender as condições que levam ao desequilíbrio é crucial para analisar e projetar sistemas termodinâmicos.