Homem de gelo e termodinâmica

No mundo dos quadrinhos, muita coisa é permitida. Por exemplo, o Homem-de-gelo é capaz de esfriar objetos e ambientes. Os quadrinhos não dizem, mas é possível supor que o calor retirado dos objetos e do ambiente seja absorvido pelo próprio super-herói. Nesse caso, ele deveria esquentar até, eventualmente, ferver, evaporar ou queimar. O princípio físico que permite tirar essa conclusão é a Lei: 

A) de Boyle
B) de Stefan-Boltzmann
C) Zero da Termodinâmica
D) Primeira da Termodinâmica 
E) Segunda da Termodinâmica 


Dúvida: por que a "e" está errada? Pensei que, para se tirar a conclusão citada, deveria-se ter, como base, o princípio da segunda lei da termodinâmica, ou seja, de que o calor só flui espontaneamente de um meio mais quente ao mais frio ...

Gabarito: D

Ian Fáuzi escreveu:No mundo dos quadrinhos, muita coisa é permitida. Por exemplo, o Homem-de-gelo é capaz de esfriar objetos e ambientes. Os quadrinhos não dizem, mas é possível supor que o calor retirado dos objetos e do ambiente seja absorvido pelo próprio super-herói. Nesse caso, ele deveria esquentar até, eventualmente, ferver, evaporar ou queimar. O princípio físico que permite tirar essa conclusão é a Lei: 

A) de Boyle
B) de Stefan-Boltzmann
C) Zero da Termodinâmica
D) Primeira da Termodinâmica 
E) Segunda da Termodinâmica 


Dúvida: por que a "e" está errada? Pensei que, para se tirar a conclusão citada, deveria-se ter, como base, o princípio da segunda lei da termodinâmica, ou seja, de que o calor só flui espontaneamente de um meio mais quente ao mais frio ...

Gabarito: D

Pois bem, vamos por partes:

A questão diz que o super-herói poderia congelar os objetos absorvendo o calor deles. 
Sabemos que as trocas de energia são dadas de duas formas:

- Realizando trabalho (o que não acontece nessa questão já que ninguém altera seu volume/tamanho)
- Recebendo ou cedendo calor

Logo, ficamos com a 2a opção. Já que ninguém realiza trabalho, sabemos que essa se trata de uma transformação ISOMETRICA, a qual todo o calor recebido ou cedido é igual a variação de energia interna

Isso acontece por conta da CONSERVAÇÃO DE ENERGIA, o princípio da 1ª Lei da Termodinâmica! 
 
∆U = Q (para transformações isométricas)

Mas ainda sim, por que não seria a 2ª Lei, já que um de seus princípios é o de que o calor transita da fonte quente para a fonte fria espontaneamente? 
Simples! Por que a 2ª lei se trata de máquinas térmicas, máquinas que realizam trabalho, coisa que não ocorre nessa questão já que os volumes se conservam (espera-se rsrs). Afinal, para que o calor fosse absorvido nessa situação, o herói precisaria estar MUITO mais frio que qualquer coisa para congelar objetos por ai. 

Por isso, a resposta D é a mais adequada.

Acho que também o enunciado já dá a dica, né, devido ao fato de ele apontar que o homem de gelo deveria "esquentar", ou seja, há uma referência à conservação de energia proposta na primeira lei da termodinâmica. Mas agora ficou mais claro, muito obrigado, Milena!!