Uma quantidade de calor Q = 56.100,0 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a -10 °C. Sendo o calor específico do gelo cg = 2,1 J/(g°C), o calor específico da água ca = 4,2 J/(g°C) e o calor latente de fusão CL = 330,0 J/g, a temperatura final da água em °C é, aproximadamente,

Para calcular a temperatura final da água, precisamos considerar as seguintes etapas:

Em primeiro lugar, o gelo precisa ser aquecido de -10 °C para 0 °C, o que requer uma quantidade de calor Q1. Em seguida, o gelo precisa ser fundido, o que requer uma quantidade de calor Q2. Finalmente, a água líquida precisa ser aquecida de 0 °C para a temperatura final, o que requer uma quantidade de calor Q3.

A quantidade de calor Q1 pode ser calculada pela fórmula Q = mcΔT, onde m é a massa do gelo (100 g), c é o calor específico do gelo (2,1 J/(g°C)) e ΔT é a variação de temperatura (de -10 °C para 0 °C). Portanto, Q1 = 100 g × 2,1 J/(g°C) × 10 °C = 2100 J.

A quantidade de calor Q2 é igual ao calor latente de fusão, que é de 330,0 J/g. Como a massa do gelo é de 100 g, Q2 = 100 g × 330,0 J/g = 33.000 J.

A quantidade de calor Q3 pode ser calculada pela fórmula Q = mcΔT, onde m é a massa da água (100 g), c é o calor específico da água (4,2 J/(g°C)) e ΔT é a variação de temperatura (de 0 °C para a temperatura final). Como a quantidade total de calor fornecida é de 56.100,0 J, podemos estabelecer a equação:

Q1 + Q2 + Q3 = 56.100,0 J

Substituindo os valores calculados anteriormente, obtemos:

2100 J + 33.000 J + 100 g × 4,2 J/(g°C) × ΔT = 56.100,0 J

Resolvendo a equação para ΔT, encontramos:

ΔT = 50,0 °C

Portanto, a temperatura final da água é de 50,0 °C.

A resposta certa é D) 50,0.