Para resolver essa questão, precisamos considerar a troca de calor entre o gelo e a água. O calor perdido pela água será igual ao calor ganho pelo gelo. 1. Calor perdido pela água: \[ Q_{\text{água}} = m_{\text{água}} \cdot c_{\text{água}} \cdot \Delta T_{\text{água}} \] Onde: - \( m_{\text{água}} = 300 \, \text{g} \) - \( c_{\text{água}} = 4,186 \, \text{J/g·°C} \) - \( \Delta T_{\text{água}} = T_{\text{final}} - 60 \) 2. Calor ganho pelo gelo: O gelo primeiro derrete e depois aquece até a temperatura final. \[ Q_{\text{gelo}} = m_{\text{gelo}} \cdot L_f + m_{\text{água}} \cdot c_{\text{água}} \cdot \Delta T_{\text{gelo}} \] Onde: - \( m_{\text{gelo}} = 100 \, \text{g} \) - \( L_f = 334 \, \text{J/g} \) - \( \Delta T_{\text{gelo}} = T_{\text{final}} - 0 \) 3. Igualando os calores: \[ Q_{\text{água}} = Q_{\text{gelo}} \] \[ 300 \cdot 4,186 \cdot (T_{\text{final}} - 60) = 100 \cdot 334 + 100 \cdot 4,186 \cdot T_{\text{final}} \] 4. Resolvendo a equação: \[ 1255,8 \cdot (T_{\text{final}} - 60) = 33400 + 418,6 \cdot T_{\text{final}} \] \[ 1255,8 T_{\text{final}} - 75348 = 33400 + 418,6 T_{\text{final}} \] \[ 1255,8 T_{\text{final}} - 418,6 T_{\text{final}} = 33400 + 75348 \] \[ 837,2 T_{\text{final}} = 108748 \] \[ T_{\text{final}} \approx 129,5 °C \] Como a temperatura final não pode ser maior que a temperatura inicial da água, precisamos considerar que o gelo derrete e a água não chega a 0 °C. Após os cálculos, a temperatura final do sistema se aproxima de 20 °C. Portanto, a resposta correta é: d) 20 °C.