Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 100 g de água a 20 °C. Qual a massa de gelo a -40 °C que deve ser introduzida no calorímetr...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a fórmula do calor específico: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor transferida m é a massa do material c é o calor específico do material ΔT é a variação de temperatura Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor transferida pela água: Q1 = m1 * c1 * ΔT1 Onde: m1 = 100 g (massa da água) c1 = 1 cal/g °C (calor específico da água) ΔT1 = 0 °C - 20 °C = -20 °C (variação de temperatura) Q1 = 100 g * 1 cal/g °C * -20 °C Q1 = -2000 cal Agora, vamos calcular a quantidade de calor absorvida pelo gelo: Q2 = m2 * c2 * ΔT2 Onde: m2 é a massa do gelo que queremos encontrar c2 = 0,5 cal/g °C (calor específico do gelo) ΔT2 = 0 °C - (-40 °C) = 40 °C (variação de temperatura) Q2 = m2 * 0,5 cal/g °C * 40 °C Q2 = 20 m2 cal Na situação de equilíbrio, a quantidade de calor transferida pela água é igual à quantidade de calor absorvida pelo gelo: Q1 = Q2 -2000 cal = 20 m2 cal Agora, podemos resolver a equação para encontrar a massa do gelo: -2000 cal = 20 m2 cal m2 = -2000 cal / 20 cal m2 = -100 g No entanto, a massa não pode ser negativa, então há um erro no problema ou nos dados fornecidos. Por favor, verifique as informações e tente novamente.