Considere a lista formada por: P , F → , V , ρ , T , a → , m , t , v → . Separe os componentes da lista em dois grupos. O primeiro deve ser formado pelas propriedades termodinâmicas e o segundo grupo formado pelos componentes que não são propriedades termodinâmicas.

Passo 1

O exercício pede que verifiquemos se cada uma das variáveis apresentadas é uma propriedade termodinâmica. Para cumpir esse objetivo, colocaremos em prática um passo a passo. Para saber se a variável é uma propriedade termodinâmica, faremos duas perguntas em sequência:

Passo 2

A termodinâmica é a ciência que faz a conexão entre as interações de trabalho, calor e fluxo de massa atravessando a fronteira e as transformações internas do sistema. Essas transformações são medidas por variações nos valores de suas propriedades termodinâmicas.

Então, o primeiro teste pelo qual a variável deve passar é saber se ela é relevante na descrição dessas mudanças de estados termodinâmicos.

As variáveis v → de velocidade, a → de aceleração, t de tempo e F → de força são utilizadas comumente para descrever o movimento de um objeto. Ou seja, são variáveis da dinâmica dos corpos, não da termodinâmica. Todas pertencem ao terceiro grupo do enunciado.

Cada uma das variáveis P de pressão , T de temperatura são essenciais pra termodinâmica, porque estão conectadas com um tipo de equilíbrio. A igualdade de temperatura em todos os pontos do sistema indica equilíbrio térmico.

A igualdade de pressão em todos os pontos do sistema indica equilíbrio mecânico, quando desprezamos os efeitos da gravidade sobre o sistema.

As variáveis V de volume e m de massa também são relevantes para a termodinâmica, porque medem o tamanho do meu sistema. Isso é fundamental, porque sabemos que para esquentar 1 L ou 1 k g de água precisamos de menos energia do que se tentarmos esquentar 10 L ou 10 k g dela.

Ou seja, a quantidade de substância influencia na quantidade de energia que precisamos transferir através da fronteira pra provocar uma mudança no sistema.

Como a massa específica ρ é calculada como a razão entre massa e volume de um objeto, ela também é básica às análises termodinâmicas.

Passo 3

Qual a importância do passado do sistema na medição dos valores de P , V , ρ , T , m do sistema no presente? Nenhuma!

Não conhecer a trajetória que o sistema fez antes de chegar no estado do sistema que estamos estudando, não nos impede de medir esses valores no presente.

Por isso, todas essas variáveis são propriedades termodinâmicas do sistema.

Resposta

Propriedades termodinâmicas:   P , ρ , T , V e m

Variáveis que não são propriedades termodinâmicas: v → , a → , t e F →

Exercícios Resolvidos de Sistema, Volume de Controle e Propriedades

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