Transfere-se 9.000 cal para 100g de gelo, inicialmente a -10°C. Calcule a temperatura final, em graus (Dados: Celsius. calor do gelo: 0,5 cal/g*C; ...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a fórmula da quantidade de calor (Q) que é igual a massa (m) vezes o calor específico (c) vezes a variação de temperatura (ΔT). No caso do gelo, precisamos levar em consideração também o calor latente de fusão (Lf), que é a quantidade de calor necessária para que uma substância mude de estado físico, sem que haja variação de temperatura. Vamos começar calculando a quantidade de calor necessária para que o gelo passe de -10°C para 0°C: Q1 = m x c x ΔT Q1 = 100g x 0,5 cal/g°C x (0°C - (-10°C)) Q1 = 5.000 cal Agora, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para que o gelo derreta: Q2 = m x Lf Q2 = 100g x 80 cal/g Q2 = 8.000 cal Somando as duas quantidades de calor, temos: Qtotal = Q1 + Q2 Qtotal = 5.000 cal + 8.000 cal Qtotal = 13.000 cal Agora, podemos utilizar a mesma fórmula para calcular a variação de temperatura da água: Qtotal = m x c x ΔT 13.000 cal = 100g x 1 cal/g°C x (ΔT - 0°C) ΔT = 130°C Portanto, a temperatura final será de 130°C. No entanto, como a questão pede a temperatura em graus Celsius, precisamos converter para essa escala: Tfinal = 130°C - 273 Tfinal = -143°C Como a temperatura final é negativa, a resposta correta é a alternativa (a) -5°C.