Exercícios Resolvidos de Escalas de Temperatura e Lei Zero

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Enunciado

O que é a Lei Zero da Termodinâmica?

Passo 1

A lei Zero da termodinâmica afirma que se um copo de água gelada tiver a mesma temperatura que a colher que colocamos dentro do copo e, ao mesmo tempo, essa colher tiver a mesma temperatura do sorvete que estamos comendo, isso quer dizer que a água gelada e sorvete têm a mesma temperatura! Tá, mas qual a importância disso?

Para responder o enunciado, precisamos entender a relevância desse fato para a termodinâmica. Por fim, precisamos conhecer a formal da Lei Zero.

Vamos deixar a resposta no nosso próximo passo, onde descobriremos o motivo de ela existir.

Passo 2

Essa lei é importante, porque nos permite comparar a temperatura de vários objetos sem eles entrarem em contato físico entre si. Se a colher do exemplo esquentasse, quando entrasse em contato com uma comida quente, saberíamos, por exemplo, que essa comida está mais quente que o sorvete e que a água gelada.

Além disso, conseguimos medir a temperatura desses três objetos a partir da variação das propriedades de um único objeto: a colher! Isso quer dizer que a Lei Zero não apenas permite a comparação de temperaturas sem contato térmico, mas também cria um objeto medidor de todas as temperaturas. Em outras palavras, a Lei Zero cria o termômetro!

Passo 3

Agora que já temos uma base, podemos introduzir formalmente o que diz essa lei: quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um terceiro corpo, eles terão igualdade de temperatura entre si.

Dizendo isso de outra forma: quando dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, eles estão em equilíbrio térmico entre si.

Resposta

A lei zero permite a comparação de temperatura entre dois corpos sem colocá-los em contato e cria o conceito do termômetro, através do seguinte princípio: quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um terceiro corpo, eles terão igualdade de temperatura entre si.

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