( ) Se um sistema isolado, inicialmente em equilíbrio térmico com a vizinhança a
, for colocado em uma nova vizinhança, a
, em algum momento ele alcançará um novo equilíbrio térmico.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem um sistema isolado que estava em equilíbrio térmico com a vizinhança a 25°C. Aí, esse sistema é colocado em uma nova vizinhança a 50°C. A pergunta é: em algum momento, esse sistema vai alcançar um novo equilíbrio térmico?
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de termodinâmica, como sistemas isolados, equilíbrio térmico e transferência de calor.
Passo 2
Primeiro, vamos esclarecer o que é um sistema isolado. Um sistema isolado é aquele que não troca nada com o ambiente externo: nem massa nem energia. Ou seja, não há transferência de calor, trabalho ou matéria com a vizinhança.
Agora, o que é equilíbrio térmico? Quando dois sistemas estão em equilíbrio térmico, significa que eles estão na mesma temperatura, e não há fluxo de calor entre eles. Isso está alinhado com a Lei Zero da Termodinâmica, que basicamente diz que se dois sistemas estão em equilíbrio térmico com um terceiro sistema, eles estão em equilíbrio térmico entre si.
Passo 3
Vamos pensar no que acontece quando colocamos o sistema isolado em uma nova vizinhança a 50°C. Se o sistema é realmente isolado, como dissemos antes, ele não pode trocar calor com a vizinhança. Isso significa que sua temperatura não muda e, portanto, ele não atinge um novo equilíbrio térmico com a nova vizinhança.
Mas tem uma contradição aqui: o sistema é isolado e, ao mesmo tempo, é colocado em uma nova vizinhança com uma temperatura diferente. Se ele está realmente isolado, ele não sente essa nova vizinhança e mantém sua temperatura original. Se ele pudesse interagir com a vizinhança, então não seria mais um sistema isolado.
Passo 4
Portanto, se o sistema é verdadeiramente isolado, a temperatura dele permanece em 25°C, mesmo sendo colocado em uma nova vizinhança a 50°C. Como não há troca de calor, não há movimento rumo a um novo equilíbrio térmico.
Resposta
Não, o sistema isolado não alcançará um novo equilíbrio térmico com a nova vizinhança a 50°C.