Sistema A: Uma garrafa térmica cheia de café quente, bem fechada.
Sistema B: Um motor de carro em funcionamento.
(a) Qual desses sistemas pode ser considerado isolado? Explique.
Sistema B: Um motor de carro em funcionamento.
(a) Qual desses sistemas pode ser considerado isolado? Explique.
Passo 1
Beleza, então o enunciado nos dá dois sistemas:
– Sistema A: uma garrafa térmica cheia de café quente, bem fechada.
– Sistema B: um motor de carro funcionando.
A pergunta é: “qual deles pode ser considerado isolado?”
Conteúdo: aqui a gente tá em Termodinâmica básica, definindo tipos de sistema (aberto, fechado, isolado). Vamos usar a definição de sistema isolado e só com isso a gente responde.
– Sistema A: uma garrafa térmica cheia de café quente, bem fechada.
– Sistema B: um motor de carro funcionando.
A pergunta é: “qual deles pode ser considerado isolado?”
Conteúdo: aqui a gente tá em Termodinâmica básica, definindo tipos de sistema (aberto, fechado, isolado). Vamos usar a definição de sistema isolado e só com isso a gente responde.
Passo 2
Teoria na veia!
– Sistema isolado é aquele que não troca massa nem energia (nem calor, nem trabalho) com o meio externo.
Em termos da Primeira Lei da Termodinâmica, para um sistema isolado vale
– Sistema isolado é aquele que não troca massa nem energia (nem calor, nem trabalho) com o meio externo.
Em termos da Primeira Lei da Termodinâmica, para um sistema isolado vale
mas como
(nenhum calor entra ou sai) e
(nenhum trabalho é feito sobre ou pelo sistema), a energia interna
só muda se eu quebrar o “isolamento”.
Passo 3
Analisando a garrafa térmica (Sistema A):
- Não entra nem sai café, logo não troca massa.
- É bem fechada e isolada termicamente – idealmente não entra nem sai calor (embora na prática um pouquinho escape, a ideia é que seja desprezível).
- Você também não faz trabalho sobre o café, nem o café faz trabalho no entorno.
Conclusão: na prática a garrafa térmica se comporta como um sistema isolado (aproxima muito bem o casoe ).
Passo 4
Analisando o motor de carro (Sistema B):
- O motor recebe combustível e ar, e expele gases de escape: trocas de massa rolando.
- Há troca de calor com o bloco, com o radiador, com o meio externo.
- Ele produz trabalho mecânico (roda o eixo) e transfere energia para as rodas.
Ou seja, massa, calor e trabalho estão sendo trocados o tempo todo.
Conclusão: motor de carro NÃO é um sistema isolado.
Resposta
Apenas o Sistema A (a garrafa térmica idealizada) pode ser considerado isolado.