A Primeira Lei da Termodinâmica
Temperatura e calor são frequentemente confundidos, como em “hoje o calor está demais”. Distinga estes dois conceitos, da forma mais cuidadosa possível, através de um exemplo.

Passo 1

O enunciado pede para distinguir temperatura e calor de forma cuidadosa, usando um exemplo; o tema é a Primeira Lei da Termodinâmica e vamos precisar entender o que cada conceito significa e como eles se relacionam.

Passo 2

Temperatura é uma variável de estado que caracteriza o grau de agitação térmica média das partículas num sistema em equilíbrio. Microscopicamente, ela se relaciona com a energia cinética média das partículas por
lang<= Ecinrang<= = tfrac32,kB,T
onde kB é a constante de Boltzmann e T a temperatura absoluta.

Passo 3

Calor é energia em trânsito entre dois corpos ou sistemas devido a uma diferença de temperatura. Diferentemente da temperatura, o calor não é uma propriedade do sistema, mas sim uma quantidade de energia transferida ao longo de um processo. Em termodinâmica costuma-se denotar calor por Q, considerando Q>0 quando o sistema recebe energia.

Passo 4

Exemplo prático: imagine um bloco de metal aquecido a 100^circC em contato com as suas mãos, que estão a cerca de 30^circC.
– A temperatura do metal ( 100^circC) e da sua mão ( 30^circC) são as condições de estado iniciais.
– Ao encostar, ocorre fluxo de calor Q do metal para a mão até que ambos se aproximem de uma mesma temperatura de equilíbrio. Nesse processo o metal perde energia (sua temperatura cai) e a mão ganha energia (sua temperatura sobe).

Resposta

A temperatura é a medida do grau de agitação interna de um sistema (variável de estado), enquanto o calor é a energia que efetivamente se transfere entre sistemas por diferença de temperatura (função de caminho).

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