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**Resposta: A) 2 L** Explicação: Usando a Lei de Boyle, P1 * V1 = P2 * V2, onde P1 = 1,5 atm, V1 = 4 L, P2 = 3 atm. Portanto, V2 = (P1 * V1) / P2 = (1,5 atm * 4 L) / 3 atm = 2 L. 15. Um calorímetro contém 250 g de água a 25 °C. Se 50 g de gelo a 0 °C são adicionados, qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 10 °C C) 15 °C D) 20 °C **Resposta: B) 10 °C** Explicação: O calor necessário para derreter o gelo é Qgelo = 50 g * 334 J/g = 16700 J. O calor perdido pela água é Qágua = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Igualando, temos 16700 J = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Resolvendo, encontramos Tf = 10 °C. 16. Um bloco de gelo de 200 g a -5 °C é colocado em um recipiente com água a 30 °C. Qual é a temperatura final do sistema? (Considere que não há perda de calor para o ambiente e que a capacidade térmica da água é 4,18 J/g°C e do gelo é 2,09 J/g°C.) A) 0 °C B) 10 °C C) 20 °C D) 30 °C **Resposta: A) 0 °C** Explicação: O calor necessário para aquecer o gelo até 0 °C é Q1 = 200 g * 2,09 J/g°C * 5 °C = 2090 J. O calor que a água perde ao esfriar até 0 °C é Q2 = 200 g * 4,18 J/g°C * (30 °C - 0 °C) = 25080 J. Como Q2 > Q1, a temperatura final será 0 °C. 17. Um calorímetro contém 150 g de água a 20 °C. Se 30 g de gelo a 0 °C são adicionados, qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 5 °C C) 10 °C D) 15 °C **Resposta: B) 5 °C** Explicação: O calor necessário para derreter o gelo é Qgelo = 30 g * 334 J/g = 10020 J. O calor perdido pela água é Qágua = 150 g * 4,18 J/g°C * (20 °C - Tf). Igualando, temos 10020 J = 150 g * 4,18 J/g°C * (20 °C - Tf). Resolvendo, encontramos Tf = 5 °C. 18. Um bloco de cobre de 250 g a 80 °C é colocado em 500 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Capacidade térmica do cobre = 0,39 J/g°C.) A) 25 °C B) 30 °C C) 35 °C D) 40 °C **Resposta: C) 35 °C** Explicação: O calor perdido pelo cobre é Qcobre = 250 g * 0,39 J/g°C * (80 °C - Tf). O calor ganho pela água é Qágua = 500 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 20 °C). Igualando, temos 250 g * 0,39 J/g°C * (80 °C - Tf) = 500 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 20 °C). Resolvendo, encontramos Tf = 35 °C. 19. Um gás ideal ocupa um volume de 5 L a 1 atm e 300 K. Se a temperatura for aumentada para 600 K e a pressão mantida constante, qual será o novo volume do gás? A) 5 L B) 10 L C) 15 L D) 20 L **Resposta: B) 10 L** Explicação: Usando a Lei de Charles, V1/T1 = V2/T2, onde V1 = 5 L, T1 = 300 K, T2 = 600 K. Assim, V2 = V1 * (T2/T1) = 5 L * (600 K / 300 K) = 10 L. 20. Um bloco de gelo de 100 g a 0 °C é colocado em 300 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 5 °C C) 10 °C D) 15 °C **Resposta: D) 15 °C** Explicação: O calor necessário para derreter o gelo é Qgelo = 100 g * 334 J/g = 33400 J. O calor perdido pela água é Qágua = 300 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Igualando, temos 33400 J = 300 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Resolvendo, encontramos Tf = 15 °C. 21. Um gás ideal ocupa um volume de 2 L a 2 atm e 400 K. Se a temperatura for reduzida para 200 K e o volume mantido constante, qual será a nova pressão do gás? A) 1 atm B) 2 atm C) 3 atm D) 4 atm **Resposta: A) 1 atm** Explicação: Usando a Lei de Gay-Lussac, P1/T1 = P2/T2, onde P1 = 2 atm, T1 = 400 K, T2 = 200 K. Assim, P2 = P1 * (T2/T1) = 2 atm * (200 K / 400 K) = 1 atm. 22. Um calorímetro contém 200 g de água a 25 °C. Se 50 g de gelo a 0 °C são adicionados, qual será a temperatura final do sistema? A) 0 °C B) 10 °C C) 15 °C D) 20 °C **Resposta: C) 15 °C** Explicação: O calor necessário para derreter o gelo é Qgelo = 50 g * 334 J/g = 16700 J. O calor perdido pela água é Qágua = 200 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Igualando, temos 16700 J = 200 g * 4,18 J/g°C * (25 °C - Tf). Resolvendo, encontramos Tf = 15 °C. 23. Um bloco de alumínio de 400 g a 100 °C é colocado em 800 g de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Capacidade térmica do alumínio = 0,9 J/g°C.) A) 25 °C B) 30 °C C) 35 °C D) 40 °C **Resposta: B) 30 °C** Explicação: O calor perdido pelo alumínio é Qalumínio = 400 g * 0,9 J/g°C * (100 °C - Tf). O calor ganho pela água é Qágua = 800 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 20 °C). Igualando, temos 400 g * 0,9 J/g°C * (100 °C - Tf) = 800 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 20 °C). Resolvendo, encontramos Tf = 30 °C.