Um sistema é constituído por uma pequena esfera metálica e pela água contida em um reservatório. Na tabela, estão apresentados dados das partes do sistema, antes de a esfera ser inteiramente submersa na água.

A alternativa correta é letra B) 30

Gabarito: LETRA B.

Sabemos que a capacidade térmica é dada pela relação entre o calor transferido e a variação da temperatura, como nos mostra a equação a seguir:

C = dfrac Q { Delta T }

Então, temos que:

Q = C cdot Delta T

Supondo que o sistema seja termicamente isolado, o calor cedido pela esfera é igual ao calor absorvido pela água do reservatório, Assim, temos

C_{esfera} cdot Delta T_{esfera} = C_{água} cdot Delta T_{água}

Sendo T_E a temperatura de equilíbrio, podemos reescrever a equação acima da seguinte maneira:

C_{esfera} cdot left( T_{E} - T_{esfera_0} right)= C_{água} cdot left( T_{água_0} - T_{E} right)

Substituindo os valores da tabela, temos

2 cdot left( T_{E} - 50 right)= 2000 cdot left( 30 - T_{E} right)

2 T_{E} - 1000 = 60000 - 2000 T_{E}

2002 T_{E} = 61000

T_E approx 30 °C

Portanto, a resposta correta é a alternativa (b).