2) O equilíbrio térmico acontece quando dois corpos - inicialmente em temperaturas diferentes - entram em contato e após um processo de transferênc...

Para resolver essa situação, podemos utilizar a fórmula do calor específico para calcular a quantidade de calor transferida entre a água e o gelo. Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor que a água perde ao ser resfriada de 50ºC para 20ºC. Utilizando a fórmula Q = m.c.∆T, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa, c é o calor específico e ∆T é a variação de temperatura, temos: Qágua = mágua . cágua . ∆Tágua Qágua = 500g . 1,0 cal/gºC . (20ºC - 50ºC) Qágua = 500g . 1,0 cal/gºC . (-30ºC) Qágua = -15000 cal A quantidade de calor perdida pela água é igual a -15000 cal, pois está perdendo calor. Agora, vamos calcular a quantidade de calor que o gelo ganha ao ser aquecido de -10ºC (temperatura de fusão do gelo) até 20ºC. Utilizando a mesma fórmula, temos: Qgelo = mgelo . cgelo . ∆Tgelo Qgelo = mgelo . 0,5 cal/gºC . (20ºC - (-10ºC)) Qgelo = mgelo . 0,5 cal/gºC . 30ºC Qgelo = 15mgelo cal A quantidade de calor ganha pelo gelo é igual a 15mgelo cal, pois está recebendo calor. Como no equilíbrio térmico a quantidade de calor cedida é igual à quantidade de calor recebida, temos: Qágua + Qgelo = 0 -15000 cal + 15mgelo cal = 0 15mgelo cal = 15000 cal mgelo = 1000g Portanto, a massa de gelo necessária para resfriar a porção de 500g de água de 50ºC até 20ºC é de 1000g.