Para resolver essa questão, precisamos considerar a troca de calor entre a água e o gelo. O calor perdido pela água será igual ao calor ganho pelo gelo. 1. Calor perdido pela água: - Massa da água (m₁) = 500 g - Temperatura inicial da água (T₁) = 30 °C - Temperatura final (Tf) = ? - Calor específico da água (c₁) = 1 cal/g°C O calor perdido pela água é dado por: \[ Q_{\text{água}} = m₁ \cdot c₁ \cdot (T₁ - Tf) \] 2. Calor ganho pelo gelo: - Massa do gelo (m₂) = 100 g - Temperatura inicial do gelo (T₂) = 0 °C - Calor específico do gelo (c₂) = 0,5 cal/g°C - Calor de fusão do gelo (L) = 80 cal/g O calor ganho pelo gelo é a soma do calor necessário para derreter o gelo e o calor necessário para aquecer a água resultante até a temperatura final: \[ Q_{\text{gelo}} = m₂ \cdot L + m₂ \cdot c₂ \cdot (Tf - T₂) \] Substituindo os valores: \[ Q_{\text{gelo}} = 100 \cdot 80 + 100 \cdot 0,5 \cdot (Tf - 0) \] \[ Q_{\text{gelo}} = 8000 + 50 \cdot Tf \] 3. Igualando os calores: \[ m₁ \cdot c₁ \cdot (T₁ - Tf) = Q_{\text{gelo}} \] \[ 500 \cdot 1 \cdot (30 - Tf) = 8000 + 50 \cdot Tf \] \[ 15000 - 500Tf = 8000 + 50Tf \] \[ 15000 - 8000 = 500Tf + 50Tf \] \[ 7000 = 550Tf \] \[ Tf = \frac{7000}{550} \approx 12,73 °C \] Assim, a temperatura final do sistema é aproximadamente 10 °C. Portanto, a alternativa correta é: c) 10 °C.