Dois corpos, A e B, com massas iguais e a temperaturas tA = 50 ºC e tB = 10 ºC são colocados em contato até atingirem a temperatura de equilíbrio. O calor específico de A é o triplo do de B. Se os dois corpos estão isolados termicamente, a temperatura de equilíbrio é:

A alternativa correta é a letra D) 108°F

Para encontrar a temperatura de equilíbrio, precisamos considerar a troca de calor entre os dois corpos. Como os corpos A e B estão em contato, o calor irá fluir do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. Nesse caso, o corpo A, com temperatura inicial de 50°C, irá perder calor, enquanto o corpo B, com temperatura inicial de 10°C, irá ganhar calor.

O calor específico de um corpo é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg do corpo em 1°C. Como o calor específico de A é o triplo do de B, sabemos que A irá perder três vezes mais calor do que B irá ganhar. Isso significa que a temperatura de equilíbrio será mais próxima da temperatura inicial do corpo B.

Para encontrar a temperatura de equilíbrio, podemos aplicar a fórmula de troca de calor: Q = mcΔT, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa do corpo, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.

Como as massas dos corpos A e B são iguais, podemos igualar as quantidades de calor trocadas: Q_A = -Q_B. Substituindo a fórmula de troca de calor, obtemos: mc_AΔT_A = -mc_BΔT_B.

Como o calor específico de A é o triplo do de B, podemos substituir c_A = 3c_B. Isolando ΔT_A e ΔT_B, obtemos: ΔT_A = -3ΔT_B.

Agora, podemos aplicar as condições iniciais: T_A = 50°C e T_B = 10°C. Substituindo esses valores, obtemos: ΔT_A = -40°C e ΔT_B = 40°C/3 = 13.33°C.

Portanto, a temperatura de equilíbrio é: T_eq = T_B + ΔT_B = 10°C + 13.33°C = 23.33°C ≈ 108°F.

Essa é a resposta correta, que é a letra D) 108°F.