Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia, onde o calor perdido pela água será igual ao calor ganho pelo gelo. 1. Dados: - Massa do gelo (m_gelo) = 150 g - Temperatura inicial do gelo (T_gelo) = 0 °C - Calor específico do gelo (c_gelo) = 2,09 J/g°C - Massa da água (m_agua) = 400 g - Temperatura inicial da água (T_agua) = 20 °C - Calor específico da água (c_agua) = 4,18 J/g°C 2. Calor ganho pelo gelo: O gelo precisa derreter e depois aquecer até a temperatura final (Tf): - Calor para derreter o gelo: Q_gelo_derretendo = m_gelo * L_f (onde L_f é o calor de fusão do gelo, aproximadamente 334 J/g) - Calor para aquecer a água resultante: Q_gelo_aquecendo = m_gelo * c_agua * (Tf - 0) 3. Calor perdido pela água: A água vai esfriar até a temperatura final (Tf): - Q_agua = m_agua * c_agua * (T_agua - Tf) 4. Equação de conservação de energia: Q_gelo_derretendo + Q_gelo_aquecendo = Q_agua 5. Substituindo os valores: - Q_gelo_derretendo = 150 g * 334 J/g = 50100 J - Q_gelo_aquecendo = 150 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 0) = 627 J/°C * Tf - Q_agua = 400 g * 4,18 J/g°C * (20 - Tf) = 1672 J/°C * (20 - Tf) 6. Montando a equação: 50100 J + 627 Tf = 1672 (20 - Tf) 7. Resolvendo a equação: 50100 + 627 Tf = 33440 - 1672 Tf 627 Tf + 1672 Tf = 33440 - 50100 2299 Tf = -16660 Tf ≈ 7,25 °C A temperatura final do sistema, considerando as opções, é mais próxima de 5 °C. Portanto, a resposta correta é: C) 5 °C.