Classificar os processos:
Aquecimento de água para preparo de café.
Aquecimento de água para preparo de café.
Passo 1
O enunciado pede: “Classificar o processo: Aquecimento de água para preparo de café.”
Informações úteis que o enunciado fornece (implícitas pelo enunciado): a água é aquecida por uma fonte de calor até uma temperatura própria para preparar café; isso normalmente ocorre em pressão ambiente (pressão atmosférica) e sem reagentes químicos sendo transformados. Não há figura ou tabela; trabalhando com o enunciado textual apenas.
Pergunta final que vamos responder: em que categorias esse processo se encaixa (por exemplo: mudança física ou química; sistema aberto/fechado/isolado; tipo de processo térmico — isobárico/adiabático/isotérmico/isochorico; reversível ou irreversível; existência de troca de calor/trabalho; comportamento da entropia, etc.).
Informações úteis que o enunciado fornece (implícitas pelo enunciado): a água é aquecida por uma fonte de calor até uma temperatura própria para preparar café; isso normalmente ocorre em pressão ambiente (pressão atmosférica) e sem reagentes químicos sendo transformados. Não há figura ou tabela; trabalhando com o enunciado textual apenas.
Pergunta final que vamos responder: em que categorias esse processo se encaixa (por exemplo: mudança física ou química; sistema aberto/fechado/isolado; tipo de processo térmico — isobárico/adiabático/isotérmico/isochorico; reversível ou irreversível; existência de troca de calor/trabalho; comportamento da entropia, etc.).
Passo 2
Vou listar e explicar, de forma clara e simples, as categorias que normalmente se usam para “classificar um processo” em termodinâmica/ciência dos materiais. Isso é uma mini-aula para você saber o que checar numa prova.
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O que é mudança física vs. mudança química?
Mudança física: a composição química das substâncias não muda — só mudam propriedades como temperatura, estado físico, volume.
Mudança química: formam-se novas substâncias por reação química (novas ligações). - 
Sistema aberto / fechado / isolado (definições):
Sistema aberto: troca massa e energia com o ambiente.
Sistema fechado: troca energia (calor/trabalho) mas não troca massa.
Sistema isolado: não troca nem massa nem energia com o ambiente.
Essas definições dizem respeito às fronteiras que você escolhe para o problema. - 
Tipos de processo termodinâmico comuns:
Isotérmico: temperatura constante (constante). 
Isobárico: pressão constante (constante). 
Isocórico: volume constante (constante). 
Adiabático: sem troca de calor com o ambiente (). 
Em muitos problemas práticos, um processo pode ser aproximadamente isobárico, isocórico, etc.; é importante justificar a aproximação. - 
Reversível vs. irreversível:
Reversível: processo ideal que pode ser revertido sem deixar mudanças no universo; exige equilíbrios infinitesimais (quase-estático) e ausência de gradientes dissipativos (atípico na prática).
Irreversível: todo processo real com gradientes finitos, fricção, dissipação, transferência finita de calor — não pode ser revertido sem alterar o ambiente. - 
Trocas de energia: calor (
) e trabalho ( ). 
Em líquidos, o trabalho de expansãocostuma ser pequeno, mas pode existir se houver variação de volume significativa (ex.: fervura). Em aquecimento simples, a energia fornecida é principalmente na forma de calor.  - 
Entropia (
): para processo irreversível num sistema isolado, a entropia total do universo aumenta ( ). Dentro do sistema, para um caminho reversível; para o caminho real irreversível, a entropia do sistema aumenta mais do que a integral de se houver produção interna.  
Essas definições são as ferramentas que vamos usar para classificar o aquecimento da água.
Passo 3
Aplicando o primeiro critério: mudança física vs. química.
Quando aquecemos água para fazer café não ocorre reação química transformando H2O em outra substância — a molécula permanece água, mesmo que parte evapore. Logo, é uma mudança física. (Se houvesse decomposição térmica a altíssimas temperaturas, aí seria químico; não é o caso.)
Quando aquecemos água para fazer café não ocorre reação química transformando H2O em outra substância — a molécula permanece água, mesmo que parte evapore. Logo, é uma mudança física. (Se houvesse decomposição térmica a altíssimas temperaturas, aí seria químico; não é o caso.)
Passo 4
Escolhendo o sistema e classificando open/closed/isolated.
- Caso padrão (cafeteira/ chaleira/ panela aberta): assumimos que não há entrada de novas substâncias nem remoção intencional de massa, exceto que pode haver evaporação de água durante o aquecimento. Se você ignorar a pequena perda por vapor, o sistema pode ser tratado como um sistema fechado (troca de energia, não de massa).
 - Se a água ferve fortemente e vapor sai livremente, então há troca de massa com o ambiente → sistema aberto.
Na prova, deixe claro qual hipótese você toma. A hipótese mais conveniente e usual: “sistema fechado (sem troca de massa significativa)”. Vou adotar essa hipótese e explicar a alternativa. 
Passo 5
Tipo de processo térmico: isobárico / isocórico / isotérmico / adiabático?
- Na preparação de café em chaleira / panela aberta, a pressão é praticamente a pressão atmosférica e permanece próxima de 
durante o aquecimento. Assim, o aquecimento ocorre aproximadamente a pressão constante → processo aproximadamente isobárico.  - Não é isotérmico (a temperatura muda, pois aquecemos).
 - Não é adiabático (há transferência de calor do fogão/resistência elétr./fonte para a água), portanto 
.  - Isocórico? Só se a água estivesse em recipiente rígido e fechado sem permitir variação de volume; isso não é o caso normal.
Portanto: aproximamos como isobárico com fornecimento de calor. 
Observação prática: o líquido tem volume praticamente constante, mas o sistema global (contendo vapor) pode mudar volume; para a maioria dos problemas didáticos consideramos isobárico.
Passo 6
Trocas de calor e trabalho: quais existem aqui?
- Energia entra como calor (
) do fogão/resistência para a água.  - Trabalho de expansão 
é pequeno enquanto a água está líquida porque do líquido é pequeno; se houver ebulição e formação de vapor livre, existe trabalho associado à expansão do vapor contra .  - Portanto: principal forma de energia transferida é calor; trabalho mecânico é desprezível até a ebulição forte.
 
Passo 7
Reversibilidade / irreversibilidade e entropia.
- Transferência de calor entre corpo quente (fonte) e água fria envolve um gradiente de temperatura finito. Transferências com gradiente finito são processos irreversíveis.
 - Há dissipação e produção interna de entropia (p.ex. ao misturar camadas, convecção, fricção interna). Então o processo é irreversível na prática.
 - Consequência: a entropia do sistema (água) aumenta enquanto você aquece a água; a entropia total do universo aumenta (
).  
Passo 8
Casos especiais a mencionar para a prova (como “pegar pontinho extra”):
- Se o aquecimento for idealizado infinitesimalmente lento, trocando calor com uma fonte cuja temperatura é sempre muito próxima da temperatura da água, o processo seria quase-reversível (quase-ideal). Mas isso é uma idealização impraticável para preparar café — na prova, a resposta correta prática é irreversível.
 - Se você aquecer a água num recipiente perfeitamente isolado (sem perda de calor) e sem contato com o ambiente, seria adiabático; mas preparar café normalmente não é adiabático.
 
Passo 9
Resumo consolidado (antes da resposta final): comumente, ao classificar um processo parecido com “aquecer água para café” você deve afirmar: mudança física; processo não adiabático; aproximadamente isobárico; troca de calor 
 ; trabalho de expansão desprezível (a menos que ferva); sistema geralmente tratado como fechado (ou aberto, se houver perda significativa de vapor); processo irreversível; entropia do sistema aumenta.
Resposta
Mudança física; processo irreversível; sistema tipicamente tratado como fechado (se desprezarmos perda de vapor) ou aberto (se houver evaporação significativa); aquecimento com troca de calor (
 ), não adiabático; aproximadamente isobárico; trabalho de expansão desprezível enquanto não ferve.