Qual das variáveis termodinâmicas abaixo é responsável por medir a quantidade de energia térmica presente em um sistema?
Dica
Uma forma simples de ilustrar a relação entre temperatura e energia térmica é pensar em uma panela de água fervendo. Quando a água está fria, as partículas de água estão se movendo lentamente e há pouca energia térmica presente. Conforme a água é aquecida, as partículas de água começam a se mover mais rapidamente e a energia térmica aumenta. Quando a água atinge o ponto de ebulição, as partículas de água estão se movendo tão rapidamente que escapam da panela e se transformam em vapor. Esse processo é um exemplo de transferência de energia térmica, onde a energia térmica da água é transferida para o vapor.
Explicação
A temperatura é uma medida da agitação das partículas de um sistema. Quanto mais agitadas as partículas, maior a temperatura do sistema. A temperatura é medida em graus Celsius (°C), graus Fahrenheit (°F) ou Kelvin (K).
Análise das alternativas
As demais alternativas são variáveis termodinâmicas importantes, mas não medem diretamente a quantidade de energia térmica presente em um sistema:
- (A): Pressão é a força exercida por um fluido sobre uma superfície.
- (B): Volume é o espaço ocupado por um fluido.
- (D): Massa é a quantidade de matéria em um objeto.
- (E): Densidade é a massa de um objeto por unidade de volume.
Conclusão
A temperatura é uma variável termodinâmica fundamental para entender e controlar os sistemas térmicos. Ao medir a temperatura, é possível inferir a quantidade de energia térmica presente no sistema e tomar decisões sobre como utilizar ou transferir essa energia de forma eficiente e sustentável.