Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 460 g de gelo a -20 °C. Nele são introduzidos 50 g de água a 20 °C. O calor específico do g...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação de conservação de energia: Q1 + Q2 = 0 Onde Q1 é o calor liberado pelo gelo e Q2 é o calor absorvido pela água. Q1 = m1 * c1 * ΔT1 Q2 = m2 * c2 * ΔT2 + m2 * L Onde m1 é a massa de gelo, c1 é o calor específico do gelo, ΔT1 é a variação de temperatura do gelo, m2 é a massa de água, c2 é o calor específico da água, ΔT2 é a variação de temperatura da água e L é o calor latente de fusão do gelo. Como o calorímetro tem capacidade térmica desprezível, podemos considerar que não há troca de calor com o ambiente, ou seja, Q1 = -Q2. Substituindo as equações, temos: m1 * c1 * ΔT1 = -m2 * c2 * ΔT2 - m2 * L Como a temperatura final é a mesma para o gelo e a água, podemos igualar as variações de temperatura: ΔT1 = ΔT2 Substituindo novamente, temos: m1 * c1 * ΔT1 = -m2 * c2 * ΔT1 - m2 * L m1 * c1 = -m2 * c2 - m2 * L / ΔT1 m1 = -m2 * c2 / c1 - m2 * L / (c1 * ΔT1) Substituindo os valores, temos: m1 = -50 * 1 / 0,50 - 50 * 80 / (0,50 * (20 - (-20))) m1 = 410 g Portanto, a alternativa correta é a letra c) 410 g.