07. (Unicesumar–2016) Do interior de um freezer doméstico, cuja temperatura indicada era –10 °C, são retirados um calorímetro de alumínio de massa ...

Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de calor que é transferida do calorímetro para o gelo e para a água, e então usar a conservação de energia para encontrar a temperatura final. Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor que é transferida do calorímetro para o gelo. A temperatura do calorímetro e do gelo é -10 °C, então não há transferência de calor sensível entre eles. No entanto, o gelo precisa derreter, então precisamos calcular a quantidade de calor necessária para isso. A massa de gelo é 80 g e o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, então a quantidade de calor necessária para derreter o gelo é: Q1 = m1 * Lf = 80 g * 80 cal/g = 6400 cal Agora, vamos calcular a quantidade de calor que é transferida do calorímetro para a água. A massa de água é 100 g e a temperatura inicial é 80 °C. A temperatura final é desconhecida, então vamos chamá-la de Tf. A quantidade de calor necessária para aquecer a água é: Q2 = m2 * c * (Tf - Ti) = 100 g * 1,0 cal/g°C * (Tf - 80 °C) Agora, vamos calcular a quantidade de calor que é perdida pelo calorímetro. A massa do calorímetro é 10 g e o calor específico do alumínio é 0,2 cal/g°C. A temperatura inicial do calorímetro é -10 °C e a temperatura final é Tf. A quantidade de calor perdida pelo calorímetro é: Q3 = m3 * c * (Tf - Ti) = 10 g * 0,2 cal/g°C * (Tf - (-10) °C) Como o sistema é termicamente isolado, a quantidade de calor perdida pelo calorímetro é igual à quantidade de calor ganha pelo gelo e pela água. Portanto, podemos escrever a equação de conservação de energia: Q1 + Q2 = Q3 Substituindo as expressões que calculamos anteriormente, temos: 6400 cal + 100 g * 1,0 cal/g°C * (Tf - 80 °C) = 10 g * 0,2 cal/g°C * (Tf - (-10) °C) Resolvendo para Tf, encontramos: Tf = 6,67 °C Portanto, a alternativa correta é a letra C).