A parte da Física que estuda os fenômenos relativos ao aquecimento, ao resfriamento ou às mudanças de estado físico em corpos que recebem ou cedem determinado tipo de energia é chamada de Termologia. Com relação ao equilíbrio termodinâmico, analise as afirmativas a seguir. I. Dois sistemas físicos estão em equilíbrio se, ao serem colocados em contato térmico, não há fluxo de calor entre eles. II. Considere dois sistemas físicos, A e B, que estão individualmente em equilíbrio térmico com um terceiro sistema C. Segundo a termodinâmica, eles não devem estar em equilíbrio térmico entre si. III. A transferência espontânea de energia entre os corpos é provocada pela diferença de calor que cada um tem, e essa energia em trânsito é denominada temperatura. Está correto o que se afirma em
- A)I, apenas.
A alternativa reúne apenas a afirmativa I, que descreve corretamente o equilíbrio térmico: quando dois corpos são colocados em contato e não há fluxo líquido de calor entre eles, eles estão na mesma temperatura. As afirmativas II e III trazem erros conceituais, então a escolha de apenas I é a adequada.
- B)II, apenas.
A alternativa afirma somente a II, segundo a qual dois sistemas em equilíbrio com um terceiro não precisariam estar em equilíbrio entre si. Isso contraria o princípio zero da termodinâmica: se A e B estão cada um em equilíbrio térmico com C, então A e B também estão em equilíbrio térmico entre si, pois têm a mesma temperatura. O enunciado da II, portanto, inverte a regra fundamental.
- C)III, apenas.
A alternativa aponta apenas a III, mas ela confunde os conceitos básicos. A transferência espontânea entre corpos ocorre por diferença de temperatura, e essa energia em trânsito é chamada de calor, não temperatura; temperatura é uma grandeza de estado que indica o nível térmico do corpo. Como a frase troca calor por temperatura e ainda fala em 'diferença de calor', ela está conceitualmente errada.
- D)I e III, apenas.
A alternativa combina I e III. A I está correta ao definir equilíbrio térmico como ausência de fluxo de calor entre sistemas em contato. Já a III está errada porque a energia transferida espontaneamente é o calor, provocado por diferença de temperatura, e não existe 'diferença de calor' como causa do processo.
- E)I, II e III.
A alternativa reúne I, II e III, mas isso não se sustenta. Só a I está correta; a II é contrariada pelo princípio zero da termodinâmica, e a III troca os conceitos de calor e temperatura, tratando a temperatura como energia em trânsito. Assim, o conjunto proposto inclui duas afirmativas falsas.
Gabarito: A
Em Termologia, equilibrio termico significa que dois corpos podem ser colocados em contato e, se nao houver troca liquida de calor entre eles, suas temperaturas sao iguais. E a ideia central do chamado principio zero da termodinamica: se A esta em equilibrio termico com C, e B tambem esta em equilibrio termico com C, entao A e B estao em equilibrio entre si. Parece ate simples, mas a questao gosta de trocar os nomes para ver se voce escorrega. A afirmativa I esta correta porque define exatamente o criterio de equilibrio termico: ausencia de fluxo de calor quando os sistemas sao colocados em contato. Ja a afirmativa II esta errada, pois contradiz o principio zero da termodinamica. Se dois sistemas estao em equilibrio com um terceiro, eles devem estar em equilibrio entre si, e nao o contrario. A afirmativa III tambem esta errada porque mistura conceitos basicos: o que se transfere espontaneamente entre corpos por diferenca de temperatura e o calor, nao a temperatura. Temperatura nao e energia em transito; ela e uma grandeza que mede o estado termico do corpo. Em resumo, calor e energia em movimento, temperatura e o 'termometro' dessa agitacao. Por isso, apenas a afirmativa I esta certa, exatamente como indica o gabarito A.