a) Dois cubos de gelo de 50 g são colocados em um recipiente de vidro contendo 200 g de água. Se a água estava inicialmente à temperatura de 25 °C...

a) Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação de conservação de energia: Qgelo + Qágua = 0 Onde Q é a quantidade de calor, e o sinal negativo indica que a quantidade de calor perdida pelo gelo é igual à quantidade de calor ganha pela água. A quantidade de calor perdida pelo gelo é dada por: Qgelo = m.gelo.c.gelo.(Tf - Ti) Onde m é a massa, c é o calor específico e Ti e Tf são as temperaturas inicial e final do gelo, respectivamente. Já a quantidade de calor ganha pela água é dada por: Qágua = m.água.c.água.(Tf - Ti) Onde m é a massa, c é o calor específico e Ti e Tf são as temperaturas inicial e final da água, respectivamente. Igualando as duas equações, temos: m.gelo.c.gelo.(Tf - Ti) + m.água.c.água.(Tf - Ti) = 0 Substituindo os valores, temos: 2.50.2,1.(Tf - (-15)) + 200.1.(Tf - 25) = 0 Simplificando, temos: 210(Tf + 15) + 200(Tf - 25) = 0 Resolvendo a equação, encontramos: Tf = 0 °C Portanto, a temperatura final do sistema será de 0 °C quando a água e o gelo atingirem a mesma temperatura. b) Se somente um cubo de gelo foi usado, a quantidade de calor perdida pelo gelo será metade da quantidade de calor perdida no item a), ou seja: Qgelo = m.gelo.c.gelo.(Tf - Ti)/2 Substituindo os valores, temos: 50.2,1.(Tf - (-15))/2 + 200.1.(Tf - 25) = 0 Simplificando, temos: 105(Tf + 15) + 200(Tf - 25) = 0 Resolvendo a equação, encontramos: Tf = 7,5 °C Portanto, a temperatura final do sistema será de 7,5 °C quando somente um cubo de gelo for usado.