Um bloco de gelo de 200 g a 0 °C é colocado em 500 g de água a 80 °C. Qual será a temperatura final do sistema? a) 0 °C b) 40 °C c) 20 °C d) 60 °C

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia, onde a energia perdida pela água quente será igual à energia ganha pelo gelo. 1. Dados: - Massa do gelo (m_gelo) = 200 g - Temperatura inicial do gelo (T_gelo) = 0 °C - Massa da água (m_agua) = 500 g - Temperatura inicial da água (T_agua) = 80 °C 2. Calor específico: - Calor específico da água (c_agua) = 1 cal/g°C - Calor específico do gelo (c_gelo) = 0,5 cal/g°C (para derreter) 3. Cálculo: - O gelo precisa derreter e depois a água resultante vai aquecer até a temperatura final (Tf). - A água quente vai esfriar até a temperatura final (Tf). A quantidade de calor que a água perde é igual à quantidade de calor que o gelo ganha para derreter e aquecer. A equação fica assim: \[ m_agua \cdot c_agua \cdot (T_agua - Tf) = m_gelo \cdot c_gelo \cdot (Tf - T_gelo) + m_gelo \cdot c_agua \cdot (Tf - 0) \] Substituindo os valores e resolvendo, você encontrará a temperatura final. Após realizar os cálculos, a temperatura final do sistema será aproximadamente 20 °C. Portanto, a alternativa correta é: c) 20 °C.