Com o objetivo de determinar o calor específico do ferro, um técnico do Laboratório de Física colocou um bloco de ferro com 500g a 140ºC, em um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, com 400g de água a 25ºC. Verificou que a temperatura final de equilíbrio foi de 40ºC

Para determinar o calor específico do ferro, utilizamos a fórmula Q = mcΔT, onde Q é a quantidade de calor trocada, m é a massa do corpo, c é o calor específico do corpo e ΔT é a variação de temperatura.

No problema, temos um bloco de ferro com 500g a 140°C e 400g de água a 25°C. A temperatura final de equilíbrio é de 40°C. Vamos então calcular a quantidade de calor trocada pelo ferro e pela água.

O calor trocado pelo ferro é Q_ferro = -mcΔT = -500g * c * (140°C - 40°C) = -500g * c * 100°C.

O calor trocado pela água é Q_água = m_águac_águaΔT = 400g * 1cal/g°C * (40°C - 25°C) = 400g * 1cal/g°C * 15°C = 6000cal.

Como o sistema é isolado, a quantidade de calor trocada pelo ferro é igual à quantidade de calor trocada pela água, ou seja, Q_ferro = -Q_água. Substituindo os valores, temos:

-500g * c * 100°C = -6000cal.

Resolvendo para c, encontramos:

c = 6000cal / (500g * 100°C) = 0,12cal/g°C.

Portanto, a alternativa correta é a letra D) 0,12cal/g°C.

Essa resposta é correta porque, ao analisar as fórmulas e as quantidades de calor trocadas, podemos concluir que o calor específico do ferro é de 0,12cal/g°C.