Atingindo o equilíbrio térmico, a temperatura do sistema será Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g°C calor específico do gelo = 0,50 cal/g°C...

Para responder a essa pergunta, precisamos utilizar a fórmula da quantidade de calor (Q) que é igual a massa (m) vezes calor específico (c) vezes variação de temperatura (ΔT). No caso do problema, temos que calcular a quantidade de calor que a água perdeu para derreter o gelo e depois aquecer a mistura até o equilíbrio térmico. Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor necessária para derreter todo o gelo. Q1 = m x Lf Onde Lf é o calor latente de fusão do gelo, que é igual a 80 cal/g. Q1 = 40 g x 80 cal/g Q1 = 3200 cal Agora, vamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água e o gelo até o equilíbrio térmico. Q2 = m x c x ΔT Para a água: Q2 = 60 g x 1,0 cal/g°C x (Tf - 0°C) Para o gelo: Q2 = 40 g x 0,50 cal/g°C x (Tf - (-10°C)) Como a quantidade de calor perdida pela água é igual à quantidade de calor ganha pelo gelo, podemos igualar as duas equações: 60 x 1,0 x (Tf - 0) = 40 x 0,50 x (Tf - (-10)) + 3200 60 Tf = 40 Tf + 2000 + 3200 20 Tf = 5200 Tf = 260°C Portanto, a temperatura final do sistema será de 0°C, restando apenas água. A alternativa correta é a letra c).