Qual das seguintes variáveis termodinâmicas não é diretamente proporcional à energia interna de um sistema?
(A) -
temperatura
(B) -
pressão
(C) -
volume
(D) -
número de partículas
(E) -
entropia
Explicação
A energia interna de um sistema é uma medida da energia total de suas partículas. é afetada principalmente por variáveis como temperatura, volume e número de partículas. a pressão, por outro lado, representa a força exercida pelas partículas do sistema sobre as paredes do recipiente. embora a pressão possa afetar a energia interna indiretamente alterando o volume do sistema, não é diretamente proporcional a ela.
Análise das alternativas
As demais alternativas são diretamente proporcionais à energia interna:
- (a): a temperatura é diretamente proporcional à energia cinética média das partículas, que contribui para a energia interna.
- (c): o volume é inversamente proporcional à pressão, ou seja, quanto maior o volume, menor a pressão. portanto, aumentar o volume reduz a pressão e aumenta a energia interna.
- (d): o número de partículas é diretamente proporcional à energia interna, pois mais partículas significam mais energia total.
- (e): a entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade do sistema. embora possa estar relacionada à energia interna, não é diretamente proporcional a ela.
Conclusão
Compreender as variáveis termodinâmicas e sua relação com a energia interna é essencial para analisar e projetar sistemas térmicos. equilibrando cuidadosamente essas variáveis, podemos otimizar a eficiência e sustentabilidade desses sistemas.