A lista que contém somente propriedades intensivas é:
(a) volume, temperatura, pressão.
(b) volume específico, massa, volume.
(c) pressão, temperatura, volume específico.
(d) massa, temperatura, pressão.
(a) volume, temperatura, pressão.
(b) volume específico, massa, volume.
(c) pressão, temperatura, volume específico.
(d) massa, temperatura, pressão.
Passo 1
O enunciado pergunta qual das quatro alternativas contém somente propriedades intensivas. As alternativas são:
(a) volume, temperatura, pressão.
(b) volume específico, massa, volume.
(c) pressão, temperatura, volume específico.
(d) massa, temperatura, pressão.
(a) volume, temperatura, pressão.
(b) volume específico, massa, volume.
(c) pressão, temperatura, volume específico.
(d) massa, temperatura, pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos definir claramente o que é cada tipo de propriedade (explicando devagar, como num amigo te ensinando).
- Propriedade intensiva: é uma grandeza que não depende da quantidade de matéria do sistema. Se eu dividir o sistema ao meio, essa grandeza permanece igual. Exemplos intuitivos: temperatura e pressão (quando o sistema está em equilíbrio térmico e mecânico).
- Propriedade extensiva: é uma grandeza que depende da quantidade de matéria. Se eu dividir o sistema ao meio, essa grandeza também se divide (fica pela metade). Exemplos: massa e volume.
Uma maneira prática de testar: imaginar que duplico ou corto o sistema por metade. Se a grandeza muda proporcionalmente à massa/volume do sistema, é extensiva; se permanece igual, é intensiva.
Passo 3
Vamos escrever matematicamente o teste de escala para ficar cristalino. Seja um sistema com volume
e massa
. Se eu escalo o sistema por um fator
(por exemplo
ao cortar ao meio), então:
- Volume escalado:
. Isso mostra que depende da quantidade de matéria, logo é extensiva. - Massa escalada:
. Isso mostra que é extensiva.
Agora a definição de volume específico: volume específico é
onde
é o volume específico,
é o volume total e
é a massa total. Se eu escalo o sistema por
,
Portanto
não muda ao escalar o sistema: volume específico é intensivo.
Passo 4
Analisando pressão
e temperatura
: em um sistema em equilíbrio (situação padrão dos enunciados), quando se duplica ou divide o sistema sem alterar as condições externas, a pressão e a temperatura permanecem as mesmas localmente. Assim
e
são propriedades intensivas.
Resumo das classificações que usamos:
- Volume
: extensiva (porque ). - Massa
: extensiva (porque ). - Volume específico
: intensiva (porque cancela o fator ). - Pressão
: intensiva. - Temperatura
: intensiva.
Passo 5
Agora verifico cada alternativa com as classificações:
(a) (extensiva),
(intensiva),
(intensiva) → contém
extensiva, logo não são todas intensivas. Eliminar.
(b) (intensiva),
(extensiva),
(extensiva) → contém extensivas, eliminar.
(c) (intensiva),
(intensiva),
(intensiva) → todas intensivas. Esta é válida.
(d) (extensiva),
(intensiva),
(intensiva) → contém
extensiva, eliminar.
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 6
Conclusão: a única alternativa que contém somente propriedades intensivas é a alternativa (c). Boa! Você já consegue aplicar o teste de escala (
) em outras grandezas: por exemplo energia interna
é extensiva (escala com massa), enquanto densidade
é intensiva.
Resposta
(c)