15. (Puccamp) Um calorímetro de capacidade térmica 50 cal/°C contém 520 g de gelo a 0 °C. Injeta-se no calorímetro vapor de água a 120 °C, na quan...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a fórmula da quantidade de calor: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor m é a massa c é a capacidade térmica ΔT é a variação de temperatura No caso, temos um calorímetro de capacidade térmica 50 cal/°C e 520 g de gelo a 0 °C. Queremos descobrir a massa de água que se forma no interior do calorímetro. Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor necessária para fundir o gelo: Q1 = m1 * c * ΔT1 Onde: m1 é a massa do gelo ΔT1 é a variação de temperatura do gelo até a fusão (0 °C - (-100 °C) = 100 °C) Q1 = 520 g * 1 cal/g°C * 100 °C Q1 = 52000 cal Agora, vamos calcular a quantidade de calor liberada pelo vapor de água: Q2 = m2 * c * ΔT2 Onde: m2 é a massa de água formada ΔT2 é a variação de temperatura do vapor até a fusão (100 °C - 0 °C = 100 °C) Q2 = m2 * 1 cal/g°C * 100 °C Q2 = 100 m2 cal Como a quantidade de calor liberada pelo vapor é igual à quantidade de calor necessária para fundir o gelo, temos: Q1 = Q2 52000 cal = 100 m2 cal m2 = 52000 cal / 100 cal m2 = 520 g Portanto, a massa de água que se forma no interior do calorímetro é de 520 gramas. A alternativa correta é a letra A) 520.