Question

Manos e Manas, to com uma dúvida numa questão aqui:

Um pedaço de gelo flutua em equilíbrio térmico com certa quantidade de água depositada em um balde. À medida que o gelo derrete, pode-se afirmar que

a) o nível da água no balde aumenta, pois haverá uma queda de temperatura da água
b) o nível da água no balde diminui, por haverá uma queda de temperatura da água
c) o nível da água no balde aumenta, pois a densidade da água é maior do que a densidade do gelo
d) o nível da água no balde diminui, pois a densidade da água é maior do que a densidade do gelo
e) o nível da água no balde não se altera


Queria saber a resposta e entender o porque da resposta

Answer 1

Isso é um caso de empuxo com base teórica, é bem fácil de entender:
Veja bem, quando você tem um corpo em equilíbrio como ocorre nesse caso, têm-se que o empuxo possui o mesmo valor que o peso, logo se o E=dliq. Vcorpoimerso.grav é igual P=Mcorpo.grav ou P= dcorpo.Vcorpo.grav, o resultado fica
dliq. Vci.g = dc.Vc.g
dliq.Vci = dc. Vc, isolando o volume do corpo imerso -> Vci = dc.Vc/dliq(Isso significa que quando derreter essa parte ''tomará'' o lugar ocupado pelo gelo anteriormente) 
Sabendo que está tudo em equilíbrio térmico, a única forma de calor possível de ser vizualizada é a de rearranjo das moléculas por ENERGIA POTENCIAL, isto é, CALOR LATENTE, responsável pela mudança de estado do gelo que entrará em fusão, para calcular a massa de gelo que será obtida iguala-se a mágua adicionada =mgelofundido, por densidade, dliq.Vliq= dc.Vc, isolando o volume do líquido obtido --> Vliq=dc.Vc/dliq
Logo, por calor latente, a massa do líquido que será obtida por fusão representa o Volume imerso do corpo, NÃO ALTERANDO O VOLUME DO BALDE
(LETRA E)
De uma maneira mais simples, o gelo que se transforma em água era o que antes ocupava esse espaço em forma de gelo, portanto se ele ocupava 3cm³, a quantidade de calor que ficará disponível para ele será a que fizer 3 CM³ DE ÁGUA aparecerem, uma vez que EXISTIA UMA PROPORÇÃO ESTABELECIDA PELO EMPUXO