Explique em detalhes o significado dos termos e dê exemplos:
Lei Zero da Termodinâmica

Passo 1

Beleza, então a questão manda a gente explicar direitinho o que cada termo na Lei Zero da Termodinâmica significa e ainda dar exemplos. O conteúdo é Termodinâmica, mais especificamente a ideia de equilíbrio térmico e temperatura. Para resolver, a gente vai precisar entender:
  1. o que é equilíbrio térmico,
  2. o que a gente chama de temperatura,
  3. a própria Lei Zero (transitividade do equilíbrio),
    e então mostrar uns exemplos práticos.

Passo 2

Primeiro, teoria pura:
  • Equilíbrio térmico: dois sistemas A e B estão em equilíbrio térmico se, quando em contato (só trocando calor), não há fluxo de calor entre eles. Em outras palavras, a energia interna não muda por transferência de calor.
  • Temperatura: é a grandeza que caracteriza o estado de equilíbrio térmico. Se A e B estão em equilíbrio térmico, dizemos que l[T(A)=T(B) wed>= T(B)=T(C)r] Longrightarrow T(A)=T(C) .
  • Lei Zero da Termodinâmica (transitividade): se A está em equilíbrio térmico com B ( ) e B está em equilíbrio térmico com C ( ), então A está em equilíbrio térmico com C ( ). Formalmente:
Isso garante que a temperatura seja uma propriedade bem definida, pois você pode comparar qualquer sistema usando um termômetro como “B”.

Passo 3

Agora, exemplos para fixar:
  1. Termômetro como “B”: coloque um termômetro de mercúrio em contato com um copo de café quente (sistema A). Ele marca, digamos, 60 °C, logo éô.
    Depois coloque esse mesmo termômetro num suco gelado (sistema C) e ele marca 10 °C, logo ô.
    Pela Lei Zero, mesmo sem colocar o café direto no suco, a gente conclui que é (ou seja, eles não estão em equilíbrio térmico), e mais: se os dois tivessem marcado a mesma temperatura no termômetro, estariam em equilíbrio entre si.
  2. Três blocos metálicos A, B e C: se A toca B até pararem as trocas de calor ( ) e depois B toca C até estabilizar ( ), então mesmo sem ligar A a C, já sabemos que .

Resposta

A Lei Zero da Termodinâmica estabelece que “o equilíbrio térmico é transitivo”: se A está em equilíbrio térmico com B e B com C, então A e C também estão em equilíbrio térmico. Isso permite definir a temperatura como uma propriedade única que pode ser medida e comparada entre sistemas.

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