Defina sistema termodinâmico e diferencie sistema aberto, fechado e adiabático. Dê um exemplo de um processo químico que represente um sistema aberto e um processo químico que representa um sistema fechado.
Passo 1
Vamos lá! Você me pediu para definir o que é um sistema termodinâmico e diferenciar os tipos de sistemas: aberto, fechado e adiabático. Além disso, vou dar exemplos de processos químicos que representam sistemas aberto e fechado. Para isso, vamos usar os conceitos básicos de termodinâmica e entender bem cada tipo de sistema.
Passo 2
Primeiro, vamos definir sistema termodinâmico. Em termodinâmica, um sistema termodinâmico é a parte do universo que estamos estudando, enquanto tudo o mais é considerado o ambiente. O sistema pode ser qualquer quantidade de matéria ou parte do espaço onde ocorrem processos termodinâmicos.
Passo 3
Agora, vamos diferenciar os tipos de sistemas:
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Sistema aberto: É aquele que pode trocar tanto energia quanto matéria com o ambiente. Um exemplo clássico é uma panela aberta no fogão, onde ocorre transferência de calor e também de vapor de água (matéria).
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Sistema fechado: Este sistema pode trocar apenas energia com o ambiente, mas não matéria. Um exemplo seria uma panela com tampa fechada: o calor pode entrar ou sair, mas a quantidade de vapor de água permanece constante dentro da panela.
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Sistema adiabático: Nesse tipo, não há troca de calor com o ambiente, ou seja, a energia térmica permanece isolada. Um exemplo seria uma garrafa térmica bem vedada, que minimiza a troca de calor entre o conteúdo e o exterior.
Passo 4
Vamos aos exemplos de processos químicos:
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Sistema aberto: Imagine a queima de gasolina em um motor de carro. O motor recebe combustível (matéria) e ar do ambiente, e libera gases de escape, além de trocar energia na forma de calor e trabalho.
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Sistema fechado: Pense em uma bateria selada. Durante seu funcionamento, há reações químicas internas que trocam energia com o ambiente (como calor), mas a matéria (substâncias químicas dentro da bateria) não troca com o exterior.
Resposta
Um sistema termodinâmico é a parte do universo que estamos analisando, podendo trocar energia e/ou matéria com o ambiente. Sistema aberto troca tanto energia quanto matéria, como a queima de gasolina em um motor de carro. Sistema fechado troca apenas energia, sem troca de matéria, como uma bateria selada. Sistema adiabático não troca calor com o ambiente, exemplificado por uma garrafa térmica bem vedada.
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para
?
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de calor é adicionada a um sistema fechado, enquanto a sua energia interna diminui de 12 kJ . (a) Qual a quantidade de energia transferida na forma de trabalho?
Resposta: (a)
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