Question

Em um calorímetro ideal, são colocados 200 g de gelo (calor latente de fusão = 80 cal/g) a 0°C e 700 g de água (calor específico = 1 cal/g°C) a 30°C. O número que expressa com maior aproximação a temperatura de equilíbrio térmico do sistema, em °C, é:

Answer 1

É um exercício de conservação de energia.
Antes de mais nada: temperatura é o grau de agitação das moléculas e calor é a energia em transferência de um corpo para outro.

Vamos ao exercícos. Os dados importantes são:
M1 = 200g, T1 = 0
M2 = 700g, T2 = 30
Lf = 80cal/g, c = 1 cal/ g

Sendo assim para derreter as 200 g de gelo é necessário:
M1 x Lf = 200 x 80 = 16 000 calorias

Para que 700 gramas de água em 30 graus celsius alcance 0 graus celsius é necessário:
M2 x c = 700 x 1 x (-30) =- 21 000 calorias

É fácil de ver que existe um excedente de 5 000 calorias que vai ser distribuido para o sistema aquecer, isto é:
( M1 + M2) x c x T = E
900 x 1 x T = 5000
T = 5,56 graus celsius

Sendo assim a temperatura final do sistema será 5,56 graus celsius.