O equilíbrio térmico é o fenômeno em que dois corpos com temperaturas distintas têm suas temperaturas igualadas quando aproximados. Pensando nisso, qual das leis da Física abaixo trata dele?
a) Primeira lei da termodinâmica
b) Lei zero da termodinâmica
c) Segunda lei da termodinâmica
d) Lei do avogrado
e) Leis de Newton
a) Primeira lei da termodinâmica
b) Lei zero da termodinâmica
c) Segunda lei da termodinâmica
d) Lei do avogrado
e) Leis de Newton
Passo 1
Beleza, o exercício tá assim: “O equilíbrio térmico é o fenômeno em que dois corpos com temperaturas distintas têm suas temperaturas igualadas quando aproximados. Qual das leis da Física abaixo trata disso?” As opções são:
a) Primeira lei da termodinâmica
b) Lei zero da termodinâmica
c) Segunda lei da termodinâmica
d) Lei de Avogadro
e) Leis de Newton
a) Primeira lei da termodinâmica
b) Lei zero da termodinâmica
c) Segunda lei da termodinâmica
d) Lei de Avogadro
e) Leis de Newton
Conteúdo: Termodinâmica, especialmente a parte que explica “quando dois sistemas atingem a mesma temperatura e não trocam calor mais entre si”.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Entender o que diz cada lei citada nas opções, principalmente a Lei Zero.
- Saber o que é equilíbrio térmico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é equilíbrio térmico. Dois corpos estão em equilíbrio térmico quando estão em contato (ou podem trocar calor) e, depois de um tempo, não há mais troca de calor entre eles. Em outras palavras, eles atingiram a mesma temperatura.
Na prática, isso quer dizer:
Se o corpo A e o corpo C estão em equilíbrio térmico, então .
Se o corpo B e o corpo C também estão em equilíbrio térmico, então .
Por lógica, isso implica que , ou seja, A e B também estão em equilíbrio térmico.
Se o corpo A e o corpo C estão em equilíbrio térmico, então
Se o corpo B e o corpo C também estão em equilíbrio térmico, então
Por lógica, isso implica que
Esse raciocínio de “se A está em equilíbrio com C e B também está em equilíbrio com C, então A e B estão em equilíbrio” é exatamente o que a Lei Zero da Termodinâmica diz.
Passo 3
Agora, vamos lembrar rapidinho o que dizem as outras leis para ter certeza de que a resposta é a Lei Zero:
- Primeira lei da termodinâmica: é a conservação de energia (energia interna, calor e trabalho).
- Segunda lei da termodinâmica: fala sobre entropia e a direção natural dos processos (calor não flui espontaneamente do frio para o quente).
- Lei de Avogadro: em química, relaciona volume e quantidade de moléculas de um gás nas mesmas condições de pressão e temperatura.
- Leis de Newton: tratam de movimento e forças.
Percebe que só a Lei Zero da Termodinâmica fala especificamente de “equilíbrio térmico” e de como definimos temperatura a partir disso.
Resposta
b) Lei zero da termodinâmica