Em um dia ensolarado, a beira do mar, um banhista introduz uma pedra de gelo de 50 g, a 0 °C, em uma garrafa térmica, contendo 250 g de água a 25 °...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar a equação de conservação de energia: Qgelo + Qágua = 0 Onde Qgelo é o calor necessário para derreter o gelo e Qágua é o calor necessário para aquecer a água. Qgelo = m.g.Lf Onde m é a massa do gelo, g é a aceleração da gravidade e Lf é o calor latente de fusão da água. Qgelo = 50 g x 10 m/s² x 80 cal/g = 40.000 cal Qágua = m.c.ΔT Onde c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura da água. Qágua = 250 g x 1,0 cal/g°C x (25°C - 0°C) = 62.500 cal Como Qgelo + Qágua = 0, temos: 40.000 cal + 62.500 cal = 0 Temos que retirar 40.000 cal da água para derreter o gelo, o que resulta em uma diminuição de temperatura da água. A temperatura de equilíbrio será aquela em que a água cedeu calor suficiente para derreter o gelo e atingir o equilíbrio térmico. 40.000 cal = 250 g x 1,0 cal/g°C x ΔT ΔT = 160°C A temperatura de equilíbrio será de 25°C - 16°C = 9°C. Portanto, a alternativa correta é a letra E) 10.