Question

2) Três corpos encontrados entre si estão em equilíbrio térmico. Nessa situação: a) Os três corpos apresentam-se no mesmo estado físico? b) A temperatura dos três corpos é a mesma? c) O calor calor contido em cada um deles é o mesmo? d) O corpo de maior massa tem mais calor do que os outros dois? Qual estão em equilíbrio térmico nessa situação?

Answer 1

Resposta:

a) Não. Imaginemos dois blocos, de ferro e de cobre, imersos em água. Temos 2 corpos sólidos e um líquido

b) Sim. Equilíbrio térmico pressupõe mesma temperatura

c) Não necessariamente.

Q = m*c*Δt

Sejam os três corpos de massas m1, m2 e m3, e calores específicos c1, c2, c3:

Digamos que eles estavam com temperaturas iniciais 10°C, 70°C e 50°C e que a temperatura de equilíbrio (final) seja de 20°C:

Q1 = m1*c1*(20 - 10) = 10*m1*c1

Q2 = m2*c2*(20 - 70) = -50*m2*c2

Q3 = m3*c3*(20 - 50) = -30*m3*c3

Sabemos que Q1 + Q2 + Q3 = 0, o que pressupõe que não necessariamente os calores sejam iguais, pois c1 ≠ c2 ≠ c3.

d) Não necessariamente. O corpo pode ter maior massa e menor calor específico (ou c.e. pequeno), de forma que o produto massa*calor específico seja igual a 1. Os 3 continuam em equilíbrio térmico, pela Lei Zero da Termodinâmica.