(a) Explique que princípios termodinâmicos rodeiam o equilíbrio térmico.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente explicar quais princípios da termodinâmica estão ligados ao equilíbrio térmico. A matéria aqui é Termodinâmica, que estuda como a energia se comporta no calor e no trabalho. Pra resolver isso, vamos precisar entender o que é equilíbrio térmico e conhecer as leis da termodinâmica que a regem.
Passo 2
Primeiro, vamos definir equilíbrio térmico. Imagina que você tem duas xícaras de café, uma quente e outra fria. Se você coloca as duas juntas, o calor vai fluir da mais quente para a mais fria até que ambas fiquem com a mesma temperatura, sem mais troca de calor. Quando isso acontece, dizemos que elas estão em equilíbrio térmico.
Passo 3
Agora, qual princípio da termodinâmica explica isso? É a Lei Zero da Termodinâmica! Essa lei estabelece que se dois sistemas estão em equilíbrio térmico com um terceiro sistema, então eles estão em equilíbrio entre si. Basicamente, isso nos permite definir a temperatura de maneira consistente.
Passo 4
Além da Lei Zero, a Primeira Lei da Termodinâmica também está relacionada. Essa lei fala sobre a conservação de energia, ou seja, a energia não se cria nem se destrói, apenas se transforma. No contexto do equilíbrio térmico, ela garante que a energia térmica transferida entre os sistemas é conservada.
Resposta
Os princípios termodinâmicos que rodeiam o equilíbrio térmico são principalmente a Lei Zero da Termodinâmica, que define a relação de equilíbrio térmico entre sistemas, e a Primeira Lei da Termodinâmica, que assegura a conservação da energia durante as trocas de calor entre eles.
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(d) Qual a importância da calibração do calorímetro?
(b) Explique o que é calor específico e capacidade térmica e suas respectivas grandezas.
Em um experimento, deseja-se estimar o calor específico de um material metálico utilizando água e um calorímetro. Primeiramente, aqueceu-se 250 mL de água até
e adicionou-se essa a 250 mL de água a 25 oC contidas no calorímetro. A temperatura final foi de
. Considere a densidade da água como sendo
. Posteriormente, repetiu-se o experimento: aqueceuse o material metálico ( 15 g ) até a temperatura de
e adicionou-se ao calorímetro, onde havia 250 mL de água a
. A temperatura final foi de
. Determine (a) capacidade térmica do calorímetro em cal
.
(SILVA e FILHO, 2010, adaptado) Leia os preceitos a seguir e assinale a alternativa correta.
I. Temperatura é a medida do nível de energia interna de um corpo.
II. Calor é energia térmica em trânsito, entre dois corpos ou sistemas, devido à existência de diferença de temperatura entre eles.
III. Após certo tempo, as temperaturas dos dois corpos se igualam e o fluxo de calor é interrompido; neste instante, diz-se que estão em equilíbrio térmico.
a) I correta. b) I e II corretas. c) II e III corretas. d) Todas corretas. e) Todas erradas.
I. Temperatura é a medida do nível de energia interna de um corpo.
II. Calor é energia térmica em trânsito, entre dois corpos ou sistemas, devido à existência de diferença de temperatura entre eles.
III. Após certo tempo, as temperaturas dos dois corpos se igualam e o fluxo de calor é interrompido; neste instante, diz-se que estão em equilíbrio térmico.
a) I correta. b) I e II corretas. c) II e III corretas. d) Todas corretas. e) Todas erradas.