Para que regime térmico é possível verificar-se a lei de Hooke?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta em qual regime térmico conseguimos observar a Lei de Hooke. Estamos lidando com Termodinâmica e Elasticidade aqui. Para resolver, precisamos entender o que é a Lei de Hooke e os diferentes regimes térmicos.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é a Lei de Hooke. Basicamente, ela diz que a força $ F $ aplicada em uma mola é proporcional ao deslocamento $ x $ que ela sofre. Matematicamente, é representada por:
F
Onde $ k $ é a constante da mola.

Passo 3

Agora, sobre os regimes térmicos. Existem principalmente dois: isotérmico e adiabático.
  • Isotérmico: A temperatura permanece constante durante o processo.
  • Adiabático: Não há troca de calor com o ambiente, então a temperatura pode variar.

Passo 4

Para que a Lei de Hooke seja válida, queremos que a relação $ F = -k \cdot x $ seja mantida sem complicações térmicas que possam alterar o comportamento da mola. Se o processo for adiabático, a variação de temperatura pode afetar a constante da mola $ k $, já que materiais geralmente mudam suas propriedades com a temperatura.

Passo 5

Por outro lado, se o processo for isotérmico, a temperatura não varia. Isso significa que as propriedades da mola, como a constante $ k $, permanecem constantes, garantindo que a relação linear da Lei de Hooke seja mantida.

Resposta

A Lei de Hooke pode ser verificada no regime térmico isotérmico, onde a temperatura se mantém constante durante o processo.

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