Ser capaz de explicar o significado dos termos parede diatérmica, parede adiabática e equilibrio térmico.
Passo 1
O enunciado pede para explicar três conceitos fundamentais de termodinâmica: parede adiabática, parede diatérmica e equilíbrio térmico. Vamos entender como cada tipo de parede afeta a transferência de calor entre dois sistemas e qual é a condição para que eles atinjam o equilíbrio térmico.
Passo 2
Uma parede adiabática é uma fronteira que impede totalmente a troca de calor entre os sistemas que ela separa.
Isso significa que, ao longo de qualquer processo através dessa parede, vale
Isso significa que, ao longo de qualquer processo através dessa parede, vale
onde
é o calor trocado. Em outras palavras, não há fluxo de calor atravessando essa parede.
Passo 3
Uma parede diatérmica é exatamente o oposto: ela permite a troca de calor entre os sistemas, mas ainda bloqueia qualquer troca de massa ou trabalho.
Ou seja, por meio dessa parede pode haver , enquanto não ocorrem trocas de volume ou partículas.
Ou seja, por meio dessa parede pode haver
Passo 4
Equilíbrio térmico ocorre quando dois sistemas em contato através de uma parede diatérmica atingem a mesma temperatura e, a partir desse instante, não há mais fluxo de calor entre eles.
Em termos práticos, isso significa que as temperaturas e
se igualam:
Em termos práticos, isso significa que as temperaturas
e o fluxo de calor para cada lado da parede diatérmica passa a ser nulo.