Correlacione as colunas:
- Fronteira
I. Distingue o sistema de suas vizinhanças
- Sistema fechado
G. Uma quantidade fixa de matéria
- Volume de controle
B. A região do espaço em que pode ocorrer fluxo de massa
- Propriedade extensiva
E. Uma propriedade para qual o valor em um sistema é a soma dos valores das partes nas quais ele pode ser dividido
- Propriedade intensiva
H. Uma propriedade cujo valor independe do tamanho de um sistema e pode variar geometricamente a qualquer momento
- Processo
D. Uma transformação entre estados
- Propriedade
J. Uma característica macroscópica do sistema para a qual um valor numérico pode ser atribuído em um dado momento sem o conhecimento do comportamento anterior
- Estado
A. A condição de um sistema descrito por suas propriedades
- Vizinhanças
F. Tudo aquilo externo ao sistema
- Sistema
C. Aquilo que está sob estudo
I. Distingue o sistema de suas vizinhanças
G. Uma quantidade fixa de matéria
B. A região do espaço em que pode ocorrer fluxo de massa
E. Uma propriedade para qual o valor em um sistema é a soma dos valores das partes nas quais ele pode ser dividido
H. Uma propriedade cujo valor independe do tamanho de um sistema e pode variar geometricamente a qualquer momento
D. Uma transformação entre estados
J. Uma característica macroscópica do sistema para a qual um valor numérico pode ser atribuído em um dado momento sem o conhecimento do comportamento anterior
A. A condição de um sistema descrito por suas propriedades
F. Tudo aquilo externo ao sistema
C. Aquilo que está sob estudo
Passo 1
O enunciado pede para correlacionar duas colunas: de um lado temos os itens numerados
a
(termos técnicos) e do outro temos as descrições rotuladas por letras
a
. Vou listar aqui, exatamente como dado, para ficar claro o que cada entrada contém (sem ainda fazer as correspondências).
Termos (coluna dos números):
-
Fronteira -
Sistema fechado -
Volume de controle -
Propriedade extensiva -
Propriedade intensiva -
Processo -
Propriedade -
Estado -
Vizinhanças -
Sistema
Descrições (coluna das letras):
-
A condição de um sistema descrito por suas propriedades -
A região do espaço em que pode ocorrer fluxo de massa -
Aquilo que está sob estudo -
Uma transformação entre estados -
Uma propriedade para qual o valor em um sistema é a soma dos valores das partes nas quais ele pode ser dividido -
Tudo aquilo externo ao sistema -
Uma quantidade fixa de matéria -
Uma propriedade cujo valor independe do tamanho de um sistema e pode variar geometricamente a qualquer momento -
Distingue o sistema de suas vizinhanças -
Uma característica macroscópica do sistema para a qual um valor numérico pode ser atribuído em um dado momento sem o conhecimento do comportamento anterior
O objetivo agora é, para cada termo numerado, escolher a letra que melhor o define. A partir daqui começo a resolver, definindo e explicando cada conceito antes de atribuir a letra correspondente.
Passo 2
Termo:
Fronteira.
Explicação didática: a fronteira (ou superfície de controle, quando usada em certos contextos) é o limite que separa o que está dentro do sistema daquilo que está fora. Pense numa caixa: as paredes da caixa são a fronteira — elas “distinguem” o interior das vizinhanças externas. A ideia-chave é que a fronteira é um contorno, uma superfície imaginária ou real que marca essa separação.
Conclusão para este item: a descrição que diz “Distingue o sistema de suas vizinhanças” é exatamente a definição de fronteira. Logo, .
Explicação didática: a fronteira (ou superfície de controle, quando usada em certos contextos) é o limite que separa o que está dentro do sistema daquilo que está fora. Pense numa caixa: as paredes da caixa são a fronteira — elas “distinguem” o interior das vizinhanças externas. A ideia-chave é que a fronteira é um contorno, uma superfície imaginária ou real que marca essa separação.
Conclusão para este item: a descrição que diz “Distingue o sistema de suas vizinhanças” é exatamente a definição de fronteira. Logo,
Passo 3
Termo:
Sistema fechado.
Explicação didática: em termodinâmica/sistemas, um “sistema fechado” é aquele que contém uma quantidade fixa de matéria — ou seja, massa constante. Energia (calor, trabalho) pode atravessar a fronteira, mas não há troca de massa. Um exemplo simples: um recipiente fechado e rigidamente lacrado contendo gás; a massa do gás não muda.
Conclusão para este item: a descrição “Uma quantidade fixa de matéria” corresponde ao sistema fechado. Logo, .
Explicação didática: em termodinâmica/sistemas, um “sistema fechado” é aquele que contém uma quantidade fixa de matéria — ou seja, massa constante. Energia (calor, trabalho) pode atravessar a fronteira, mas não há troca de massa. Um exemplo simples: um recipiente fechado e rigidamente lacrado contendo gás; a massa do gás não muda.
Conclusão para este item: a descrição “Uma quantidade fixa de matéria” corresponde ao sistema fechado. Logo,
Passo 4
Termo:
Volume de controle.
Explicação didática: volume de controle é uma região do espaço escolhida para análise onde podem ocorrer fluxos de massa e energia através de suas fronteiras. Em problemas com escoamento (ex.: fluxo em um duto) normalmente se usa um volume de controle fixo no espaço para aplicar balanços de massa e energia. A frase-chave é “região do espaço” e “fluxo de massa”.
Conclusão para este item: a descrição “A região do espaço em que pode ocorrer fluxo de massa” corresponde ao volume de controle. Logo, .
Explicação didática: volume de controle é uma região do espaço escolhida para análise onde podem ocorrer fluxos de massa e energia através de suas fronteiras. Em problemas com escoamento (ex.: fluxo em um duto) normalmente se usa um volume de controle fixo no espaço para aplicar balanços de massa e energia. A frase-chave é “região do espaço” e “fluxo de massa”.
Conclusão para este item: a descrição “A região do espaço em que pode ocorrer fluxo de massa” corresponde ao volume de controle. Logo,
Passo 5
Termo:
Propriedade extensiva.
Explicação didática passo a passo: uma propriedade extensiva é aquela cujo valor total do sistema é a soma dos valores das partes em que o sistema pode ser dividido. Característica prática: propriedades extensivas escalam com o tamanho do sistema (ex.: massa, energia interna, volume). Se eu duplicar a quantidade de material, a propriedade extensiva dobra. Em símbolos: se um sistema é dividido em duas partes, para uma propriedade extensiva
vale
Conclusão para este item: a descrição dada em
é exatamente isso. Logo,
.
Passo 6
Termo:
Propriedade intensiva.
Explicação didática passo a passo: propriedade intensiva é o oposto de extensiva no sentido de escala: seu valor não depende da quantidade de matéria, ou seja, não escala com o tamanho do sistema. Exemplos clássicos: temperatura, pressão, densidade (massa/volume). Se duplicar a massa mantendo a mesma substância com a mesma condição, a temperatura permanece igual — por isso é intensiva. A descrição em diz “independe do tamanho do sistema”: isso é a definição chave de intensiva. A parte “pode variar geometricamente a qualquer momento” enfatiza que a distribuição espacial pode mudar (por exemplo, temperatura pode variar no espaço).
Conclusão para este item: .
Explicação didática passo a passo: propriedade intensiva é o oposto de extensiva no sentido de escala: seu valor não depende da quantidade de matéria, ou seja, não escala com o tamanho do sistema. Exemplos clássicos: temperatura, pressão, densidade (massa/volume). Se duplicar a massa mantendo a mesma substância com a mesma condição, a temperatura permanece igual — por isso é intensiva. A descrição em
Conclusão para este item:
Passo 7
Termo:
Processo.
Explicação didática: em termodinâmica, um processo é uma transformação do sistema que o leva de um estado inicial para um estado final — por exemplo, aquecer um gás (aumenta energia interna), comprimir um gás (muda pressão e volume), etc. A definição curta “uma transformação entre estados” descreve exatamente o que é um processo. Um processo pode ser reversível ou irreversível, isotérmico, isobárico etc., mas o conceito básico é só: mudança de estado.
Conclusão para este item: .
Explicação didática: em termodinâmica, um processo é uma transformação do sistema que o leva de um estado inicial para um estado final — por exemplo, aquecer um gás (aumenta energia interna), comprimir um gás (muda pressão e volume), etc. A definição curta “uma transformação entre estados” descreve exatamente o que é um processo. Um processo pode ser reversível ou irreversível, isotérmico, isobárico etc., mas o conceito básico é só: mudança de estado.
Conclusão para este item:
Passo 8
Termo:
Propriedade.
Explicação didática: uma propriedade é qualquer característica macroscópica do sistema que pode ser medida ou atribuída naquele instante sem saber o histórico do sistema. Exemplos: pressão, volume, temperatura, energia interna. A definição de — “Uma característica macroscópica do sistema para a qual um valor numérico pode ser atribuído em um dado momento sem o conhecimento do comportamento anterior” — é a definição padrão de propriedade. Observe que uma propriedade pode ser intensiva ou extensiva.
Conclusão para este item: .
Explicação didática: uma propriedade é qualquer característica macroscópica do sistema que pode ser medida ou atribuída naquele instante sem saber o histórico do sistema. Exemplos: pressão, volume, temperatura, energia interna. A definição de
Conclusão para este item:
Passo 9
Termo:
Estado.
Explicação didática: o “estado” de um sistema é a condição em que ele se encontra, descrita por um conjunto de propriedades (por exemplo, pressão, temperatura e volume). Quando se diz “estado”, pensa-se na combinação de valores das propriedades que define completamente o sistema sob as condições de interesse. A descrição — “A condição de um sistema descrito por suas propriedades” — é a definição direta de estado.
Conclusão para este item: .
Explicação didática: o “estado” de um sistema é a condição em que ele se encontra, descrita por um conjunto de propriedades (por exemplo, pressão, temperatura e volume). Quando se diz “estado”, pensa-se na combinação de valores das propriedades que define completamente o sistema sob as condições de interesse. A descrição
Conclusão para este item:
Passo 10
Termo:
Vizinhanças.
Explicação didática: as vizinhanças (ou arredores, entorno, surroundings em inglês) são tudo aquilo que está fora do sistema, ou seja, aquilo que é externo. Em termos práticos, quando definimos um sistema e sua fronteira, aquilo que fica do outro lado da fronteira — fora do sistema — são as vizinhanças. A descrição — “Tudo aquilo externo ao sistema” — encaixa com isso.
Conclusão para este item: .
Explicação didática: as vizinhanças (ou arredores, entorno, surroundings em inglês) são tudo aquilo que está fora do sistema, ou seja, aquilo que é externo. Em termos práticos, quando definimos um sistema e sua fronteira, aquilo que fica do outro lado da fronteira — fora do sistema — são as vizinhanças. A descrição
Conclusão para este item:
Passo 11
Termo:
Sistema.
Explicação didática: o sistema é exatamente aquilo que está sob estudo — a porção do universo selecionada para análise. Pode ser um volume fixo de massa (sistema fechado), um volume de controle no espaço, uma partícula, uma turbina, etc. A descrição — “Aquilo que está sob estudo” — é a definição direta de sistema.
Conclusão para este item: .
Explicação didática: o sistema é exatamente aquilo que está sob estudo — a porção do universo selecionada para análise. Pode ser um volume fixo de massa (sistema fechado), um volume de controle no espaço, uma partícula, uma turbina, etc. A descrição
Conclusão para este item: