Questão 1

Ainda não respondida Vale 1,0 ponto(s).
Dois sistemas distintos que estejam em equilíbrio termodinâmico com um terceiro sistema estarão também em equilíbrio termodinâmico um com o outro.
Escolha uma opção:
Verdadeiro ◯
Falso ◯

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Passo 1

O enunciado afirma: “Dois sistemas distintos que estejam em equilíbrio termodinâmico com um terceiro sistema estarão também em equilíbrio termodinâmico um com o outro.”
O que é pedido: decidir se essa afirmação é verdadeira ou falsa.
Informações dadas: dois sistemas (chamar de A e B) estão cada um em equilíbrio termodinâmico com um terceiro sistema (chamar de C). Não há outras informações numéricas; só essa relação de equilíbrio.

Passo 2

O que significa “equilíbrio termodinâmico” aqui? Vou explicar devagar e com calma. Quando dizemos que dois sistemas estão em equilíbrio termodinâmico entre si, queremos dizer que, ao colocá-los em contato térmico (permitindo troca de calor), não ocorre fluxo líquido de calor entre eles — eles não trocam energia térmica porque já têm a mesma “condição térmica”. Uma forma simples de rotular essa condição é dizer que os dois sistemas têm a mesma temperatura. Para usar notação:
\text{Se \(A\) e \(C\) estão em equilíbrio térmico, escrevemos } A \sim C \text{ e dizemos } T_A = T_C.ãíé
Aqui \,T_A e \,T_C representam as temperaturas do sistema A e do sistema C, respectivamente.
Intuição prática com um “termômetro mental”: pense em C como um termômetro. Se A e C ficam em equilíbrio térmico, o termômetro C marca uma temperatura \,T_C que coincide com \,T_A. Se também B e C ficam em equilíbrio térmico, o mesmo termômetro marca \,T_C = T_B. A ideia é justamente usar esse terceiro sistema para “comparar” as temperaturas de A e B.

Passo 3

Agora a argumentação lógica: partindo do que foi dado,
A \sim C \quad\Rightarrow\quad T_A = T_C,
e
B \sim C \quad\Rightarrow\quad T_B = T_C.
Pela transitividade da igualdade de números reais, se T_A = T_C e T_B = T_C então
T_A = T_B.
Se T_A = T_B, então A e B não trocam calor quando postos em contato térmico, ou seja, estão em equilíbrio termodinâmico entre si:
A \sim B.
Essa propriedade — que a relação “está em equilíbrio térmico com” é transitiva — é exatamente o conteúdo da afirmação do enunciado.
Comentário conceitual útil (para fixar a ideia): essa afirmação é justamente a chamada “lei zero da termodinâmica”. Uma maneira poderosa de enxergar isso é notar que a relação \sim (estar em equilíbrio térmico) tem as propriedades de uma relação de equivalência: é reflexiva ( A\sim A), simétrica (se A\sim B então B\sim A) e transitiva (se A\sim C e B\sim C então A\sim B). Por isso podemos classificar sistemas por uma propriedade comum — a temperatura — e usar um termômetro para comparar sistemas. Isso é o fundamento do conceito de temperatura na termodinâmica.

Passo 4

Possíveis confusões e limites práticos (rapidinho): a lei vale para equilíbrio térmico — isto é, quando estamos falando de troca de calor e temperatura. Se sistemas trocam massa, partículas ou têm outras interações (por exemplo, reações químicas, troca de matéria), o cenário precisa ser analisado com mais cuidado e outras condições de equilíbrio entram em jogo. Mas para o enunciado, que refere explicitamente “equilíbrio termodinâmico” no sentido térmico, a conclusão transnacional é válida.

Resposta

Verdadeiro

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