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Questão de Física — FGV SECAD-TO Edital 01 2023 (nº 30)

Uma garrafa de capacidade térmica desprezível contém 900g de água à temperatura ambiente de 30ºC.
Para refrescar a água, foram introduzidos na garrafa cubos de gelo, de 50g cada um, a 0ºC. O calor de fusão do gelo é 80cal/g e o calor específico da água (líquida) é 1 cal/gºC.
Para que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, a garrafa contenha água a 10ºC, deve ser introduzido na garrafa o seguinte número de cubos de gelo:

Resposta comentada

Gabarito Alternativa C

(A) Incorreta: 2 cubos absorvem só parte do calor necessário.
(B) Incorreta: 3 cubos não retiram os 18000 cal cedidos pela água.
(C) Correta: a água cede $900\times1\times(30-10)=18000$ cal; cada cubo absorve $50\times80+50\times1\times10=4500$ cal; $n=\dfrac{18000}{4500}=4$ .
(D) Incorreta: 5 cubos esfriariam a água abaixo de 10ºC.
(E) Incorreta: 6 cubos excedem o calor disponível.

Fonte: FGV SECAD-TO Edital 01 2023 Física (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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