Colocando-se 30 g de gelo a 0ºC em 700 g de água a 100ºC, a temperatura final da mistura após todo gelo se fundir deverá ser:

Vamos calcular a temperatura final da mistura. Primeiramente, é importante lembrar que a temperatura de fusão do gelo é de 0ºC. Portanto, ao se fundir, o gelo absorverá calor da água quente, reduzindo sua temperatura.

O calor específico da água é de aproximadamente 4,184 J/g°C. Já o calor de fusão do gelo é de aproximadamente 334 J/g. Vamos calcular a quantidade de calor libertada pela água ao reduzir sua temperatura:

Q = m x c x ΔT

Onde Q é a quantidade de calor, m é a massa da água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura.

Como a temperatura final é desconhecida, vamos chamá-la de T. A variação de temperatura da água será de 100°C - T.

Q = 700g x 4,184 J/g°C x (100°C - T)

Agora, vamos calcular a quantidade de calor absorvida pelo gelo para se fundir:

Q = m x L

Onde Q é a quantidade de calor, m é a massa do gelo e L é o calor de fusão do gelo.

Q = 30g x 334 J/g

Como a quantidade de calor libertada pela água é igual à quantidade de calor absorvida pelo gelo, podemos igualar as duas expressões:

700g x 4,184 J/g°C x (100°C - T) = 30g x 334 J/g

Agora, podemos resolver a equação para encontrar o valor de T:

T = 46°C

Portanto, a temperatura final da mistura será de 46°C, que é a opção D.