Fzk1-01255F- Prova 4 - 4 de janeiro de 2025. Prof.:Claudio Maekawa - Questões Respostas ilegíveis não serão consideradas.
(1,0) Explique, usando os conceitos de agitação e equilíbrio térmico, por que um termômetro cuja massa é de 20 g não pode ser usado para medir a temperatura de um corpo cuja massa é de 30 g .

Passo 1

Vamos lá! O enunciado pergunta por que um termômetro com massa de 20 g não pode medir a temperatura de um corpo com massa de 30 g, utilizando os conceitos de agitação e equilíbrio térmico. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é agitação térmica, o que significa estar em equilíbrio térmico e como a massa influencia na medição da temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é agitação térmica. Agitação térmica refere-se ao movimento das partículas dentro de um material devido à energia térmica. Quanto maior a temperatura, maior a agitação das partículas.

Passo 3

Agora, o equilíbrio térmico acontece quando dois corpos que estão em contato térmico não trocam mais calor entre si, ou seja, alcançam a mesma temperatura. Para que isso aconteça de maneira eficiente, os corpos devem ter massas e capacidades térmicas compatíveis.

Passo 4

A massa de um corpo está relacionada à sua capacidade térmica, que é a quantidade de calor necessária para mudar sua temperatura. Um corpo com maior massa geralmente tem maior capacidade térmica, o que significa que ele pode absorver ou liberar mais calor sem mudar muito sua temperatura.

Passo 5

No nosso caso, o termômetro tem 20 g e o corpo que queremos medir tem 30 g. A diferença de massa significa que o termômetro possui uma capacidade térmica menor que o corpo. Isso pode causar um desequilíbrio quando tentamos medir a temperatura.

Passo 6

Como o termômetro tem menor massa, ele pode aquecer ou esfriar mais rapidamente do que o corpo de 30 g. Isso faz com que o termômetro interfira significativamente na temperatura do corpo durante a medição, impedindo que atinja um equilíbrio térmico adequado.

Passo 7

Para uma medição precisa, o termômetro deve ter uma capacidade térmica tal que sua influência sobre o corpo seja mínima. Geralmente, o termômetro tem uma massa muito menor para não alterar a temperatura do sistema que está sendo medido, mas no caso apresentado, a massa relativa do termômetro é grande o suficiente para interferir.

Resposta

Por causa da diferença de massa, o termômetro de 20 g interfere na temperatura do corpo de 30 g, impedindo que atinjam o equilíbrio térmico adequado. Assim, o termômetro não consegue medir com precisão a temperatura do corpo.

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