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:
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.