Em um calorímetro ideal foram colocados 200 g de água à temperatura Φ e 100 g de gelo a 0 ºC. Após algum tempo, verificou-se que metade do gelo colocado boiava na água. Nessa situação, qual é a temperatura da mistura?

A alternativa correta é letra E) 0 ºC

Gabarito: E

Em um calorímetro ideal foram colocados 200 g de água à temperatura Φ e 100 g de gelo a 0 ºC. Após algum tempo, verificou-se que metade do gelo colocado boiava na água. Nessa situação, qual é a temperatura da mistura?

Obs.: Calor específico da água é 1,0 cal/gºC e o calor latente do gelo é 80 cal/g.

Resolução:

De acordo com o enunciado, metade do gelo colocado boiava na água após algum tempo. Isso significa que parte do gelo perdeu calor ao se fundir, absorvendo calor da massa de água à temperatura Φ. Como nem todo gelo acabou derretendo, podemos afirmar que a temperatura da mistura é de 0°C, já que não havia mais diferença de temperatura entre a água líquida e o gelo a 0°C, ou seja, não havia mais transferência de calor.

Note que, caso a temperatura da mistura fosse maior que 0°C, todo o gelo teria derretido. Portanto, a resposta correta é a alternativa (E).