Defina estes termos: sistema, vizinhança, sistema aberto, sistema fechado, sistema isolado, energia térmica, energia química, energia potencial, energia cinética, lei de conservação de energia.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício pedindo para definir vários termos relacionados a sistemas e tipos de energia. Isso faz parte da matéria de Termodinâmica ou Física Geral. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos básicos sobre sistemas (como aberto, fechado, isolado) e diferentes formas de energia (térmica, química, potencial, cinética), além da lei de conservação de energia.
Passo 2
Sistema: Em física, um sistema é a parte do universo que estamos estudando ou observando. Pode ser qualquer coisa, desde uma xícara de café até um motor de carro. Tudo o que está fora do sistema é considerado a “vizinhança”.
Passo 3
Vizinhança: É tudo o que está fora do sistema. Por exemplo, se considerarmos uma panela de água no fogão como sistema, o ar ao redor, a mesa e outros objetos são a vizinhança.
Passo 4
Sistema Aberto: Um sistema aberto pode trocar tanto matéria quanto energia com a vizinhança. Um exemplo é uma panela sem tampa onde vapor pode escapar e calor pode entrar ou sair.
Passo 5
Sistema Fechado: Este tipo de sistema pode trocar energia (como calor ou trabalho) com a vizinhança, mas não troca matéria. Um exemplo é uma panela com tampa fechada que não permite a saída de vapor.
Passo 6
Sistema Isolado: Um sistema isolado não troca nem matéria nem energia com a vizinhança. Na prática, é difícil de encontrar, mas um exemplo ideal seria um termo perfeito que não perde calor nem permite a entrada de nenhuma matéria.
Passo 7
Energia Térmica: É a energia interna de um sistema devido ao movimento das suas partículas. Quanto mais rápido as partículas se movem, maior é a energia térmica e, geralmente, a temperatura do sistema.
Passo 8
Energia Química: É a energia armazenada nas ligações químicas entre os átomos e moléculas. Quando essas ligações são quebradas ou formadas durante reações químicas, essa energia pode ser liberada ou absorvida.
Passo 9
Energia Potencial: É a energia que um objeto possui devido à sua posição ou configuração. Um exemplo clássico é a energia que um objeto tem quando está elevado a uma certa altura em relação ao chão.
Passo 10
Energia Cinética: É a energia que um objeto possui devido ao seu movimento. Quanto mais rápido o objeto está se movendo, maior é a sua energia cinética. A fórmula para energia cinética é $ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $, onde $ m $ é a massa e $ v $ é a velocidade.
Passo 11
Lei de Conservação da Energia: Essa lei diz que a energia total de um sistema isolado permanece constante, mesmo que a energia seja transformada de uma forma para outra. Em outras palavras, a energia não pode ser criada nem destruída, apenas convertida.
Resposta
Definições:
- Sistema: Parte do universo que está sendo estudada.
- Vizinhança: Tudo que está fora do sistema.
- Sistema Aberto: Troca matéria e energia com a vizinhança.
- Sistema Fechado: Troca apenas energia com a vizinhança.
- Sistema Isolado: Não troca nem matéria nem energia com a vizinhança.
- Energia Térmica: Energia interna devido ao movimento das partículas.
- Energia Química: Energia armazenada nas ligações químicas.
- Energia Potencial: Energia relacionada à posição ou configuração.
- Energia Cinética: Energia de movimento ($ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $).
- Lei de Conservação da Energia: A energia total de um sistema isolado permanece constante.