Question

Um bloco de chumbo de massa 3500g a 90ºC é colocado no interior de um calorímetro com 30g de gelo a -20ºC. Depois de um certo tempo, ocorre o equilíbrio térmico a uma temperatura X.
A temperatura de equilíbrio X em ºC, vale:
a) 40ºC
b) 45ºC
c) 50ºC
d) 55ºC
e) 60ºC

Note e adote:
Calor específico do gelo = 0,5 Kcal/KgºC
Calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g
Calor específico sensível da água = 1 cal/gºC
Calor específico sensível do chumbo = 0,03 cal/gºC

Answer 1

Vamos lá! 

Primeiramente, vamos calcular quantas calorias são necessárias para que as 30g de gelo se derretam. Para isso, o gelo irá varias a temperatura de -20 até 0 e depois fundir (derreter). 

Q = m.c.t + m.l
Q = 30.0,5.20 + 30.80
Q = 300 + 2400
Q = 2700 calorias para derreter todo o gelo.


Agora, vamos calcular qual é a quantidade máxima de calor que o bloco de chumbo pode doar. Para isso, ele irá variar sua temperatura de 90 graus para 0 graus, nossa variação máxima.

Q = m.c.t
Q = 3500.0,03.90
Q = 9450 calorias

Assim, temos que o chumbo irá derreter todo o gelo e ainda sobrará 6750 calorias, que serão usadas no equilíbrio térmico.

Agora, calcularemos a variação de temperatura  dos dois corpos com esse resto de calor. 

Q = m.c.t
Q = massa do chumbo + massa de água . calor específico do chumbo . T
6750 = 3530 . 0,03 . T
105,9 T = 6750
T = 63,7 graus
T aproximadamente 60

Letra E! 

Espero ter ajudado