Numa cavidade de feita num bloco de gelo, introduz-se uma esfera homogênea de cobre de aquecida a , conforme o esquema abaixo. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é de , que o calor específico do cobre é de e que a massa específica do gelo é de , o volume total da cavidade é igual a:
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Do enunciado, pode-se dizer que a esfera de cobre só irá parar de derreter o gelo quando tudo estiver em equilíbrio, isto é, a $^\circ 0$. Dessa forma, devemos encontrar a massa de gelo derretida:\begin{matrix} \sum Q_{recebido} + \sum Q_{cedido} = 0 \\ \\ m_c \cdot c_c \cdot (0-100) + m\cdot L + m\cdot c_{água} \cdot (0-0) = 0 \\ \\ m\cdot 80 = 30 \cdot 0,096 \cdot 100 \\ \\ \fbox{$m = 3,6 \ \pu{g}$}
\end{matrix}Com conhecimento da massa específica do gelo, será possível encontrar o volume de gelo derretido, veja: \begin{matrix} {V_g = \dfrac{1 \ \pu{cm^3}}{0,92 \ \pu{g}} \cdot 3,6 \ \pu{g}} &\Rightarrow& \fbox{$V_g = 3,9 \ \pu{cm^3}$}
\end{matrix}Somando o volume de gelo derretido ao volume da esfera de cobre, teremos o volume total da cavidade:\begin{matrix} V = V_g + V_c = 3,9 + 5 &\therefore& \fbox{$V = 8,9 \ \pu{cm^3}$}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (A)
\end{matrix}
