Origem do Exercício
Uma amostra de chá quente e uma amostra de gelo são colocadas em um recipiente termicamente isolado e se espera até que entrem em equilíbrio. O gráfico ao lado ilustra a dependência temporal da temperatura das amostras.Admitindo que as propriedades térmicas do chá são idênticas à da àgua, considere as afirmações abaixo sobre a situação de equilíbrio:
(i) A temperatura de equilíbrio está acima da temperatura de congelamento da água.
(ii) O líquido congelou parcialmente.
(iii) O gelo derreteu parcialmente.
Quais são as verdadeiras?
- Todas
- Apenas(iii)
- Apenas(i)
- Apenas(ii)
- (ii) e (iii)
- (i) e (iii)
- (i) e (ii)
Passo 1
O reta superior representa a temperatura do chá quente.
Já o perfil inferior, uma reta seguida de uma reta horizonta(representando a temperatura de fusão)l, representa a temperatura do gelo.
Passo 2
A temperatura de equilíbrio é aquela em que os ddois perfis se encontram. Como elas se encontram na reta horizontal, isso quer dizer que a temperatura de equilíbrio ocorre na temperatura de fusão do gelo. Assim, a afirmação I é falsa.
Como a temperatura do chá desce até a temperatura de fusão do gelo, , é de se esperar que ela permaneça ali. Porém, isso não leva o chá a se tornar gelo. Assim, a afirmação II está incorreta.
Por fim, como vemos que apenas uma parte do patamar horizontal foi coberto até que a temperatura de equilíbrio tenha sido atingida, podemos concluir que, sim, apenas uma parte do gelo derreteu.
Assim, (III) está correta.
Resposta
b)