Dois blocos idênticos de 2 kg de cobre, um com uma temperatura inicial de T1 = 100ºC e outro com temperatura inicial T2 = 0ºC, se encontram em um container perfeitamente isolado. Os dois blocos estão inicialmente separados. Quando os blocos são postos em contato um com o outro, eles atingem equilíbrio a uma temperatura Tf . Considerando que o calor específico do cobre é de 0,1 kcal/kg ºK, a quantidade de calor trocada entre os dois blocos neste processo é

Resposta: D) 10 kcal

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o conceito de equilíbrio térmico. Quando os dois blocos de cobre são postos em contato, eles alcançam um estado de equilíbrio térmico, ou seja, a temperatura dos dois blocos se iguala.

Podemos começar calculando a variação de temperatura de cada bloco. Para o bloco 1, com temperatura inicial de 100°C, a variação de temperatura é ΔT = Tf - 100°C. Para o bloco 2, com temperatura inicial de 0°C, a variação de temperatura é ΔT = Tf - 0°C = Tf.

Como os dois blocos têm a mesma massa (2 kg) e o mesmo calor específico (0,1 kcal/kg°C), a quantidade de calor trocada entre eles é a mesma. Vamos chamar essa quantidade de calor de Q.

Podemos aplicar a fórmula Q = mcΔT para cada bloco:

Para o bloco 1: Q = 2 kg * 0,1 kcal/kg°C * (Tf - 100°C)

Para o bloco 2: Q = 2 kg * 0,1 kcal/kg°C * Tf

Como a quantidade de calor trocada é a mesma, podemos igualar as duas expressões:

2 kg * 0,1 kcal/kg°C * (Tf - 100°C) = 2 kg * 0,1 kcal/kg°C * Tf

Simplificando a equação, obtemos:

Tf - 100°C = Tf

Isso significa que a temperatura final Tf é igual a 50°C.

Agora, podemos calcular a quantidade de calor trocada:

Q = 2 kg * 0,1 kcal/kg°C * (50°C - 100°C) = 10 kcal

Portanto, a resposta correta é D) 10 kcal.

Essa quantidade de calor é trocada entre os dois blocos quando eles alcançam o equilíbrio térmico.