Veja como resolver esse problema, que envolve a transferência de calor e as mudanças de fase:

1. Defina variáveis:

* m_ice: Massa de gelo =30 g
* m_water: Massa de água =500 g
* m_iron: Massa de contêiner de ferro =150 g
* t_ice: Temperatura inicial de gelo =0 ° C
* t_water: Temperatura inicial da água =45 ° C
* t_final: Temperatura final da mistura (o que queremos encontrar)
* l_fusion: Calor latente de fusão de gelo =334 J/g
* c_water: Capacidade de calor específica da água =4,18 J/(g ° C)
* c_iron: Capacidade de calor específica de ferro =0,45 J/(g ° C)

2. Configure a equação do balanço do calor:

O calor total obtido pelo gelo (derretimento e aquecimento) deve ser igual ao calor total perdido pelo recipiente de água e ferro à medida que eles esfriam:

* calor ganho por gelo =calor perdido por água + calor perdido por ferro

3. Quebrar os termos de calor:

* Calor ganho por gelo:
* Derretimento: m_ice * l_fusion
* aquecimento: m_ice * c_water * (t_final - t_ice)

* calor perdido pela água: m_water * c_water * (t_water - t_final)

* calor perdido por ferro: m_iron * c_iron * (t_water - t_final)

4. Conecte os valores e resolva:

(30 g * 334 J/g) + (30 g * 4,18 J/(g ° C) * (T_FINAL - 0 ° C)) =(500 g * 4,18 J/(g ° C) * (45 ° C - T_Final)) + (150 g * 0,05 j/(g ° C) * (45 ° C - T) + (150 g * 0,05 J/(g ° C) * (45 ° C - T) + (150 g * 0,05 J/(G ° C) * (45 °) + (150 g * 0.

5. Simplificar e resolver para t_final:

* 10020 J + 125,4 J/° C * T_FINAL =9390 J - 2090 J/° C * T_FINAL + 3037.5 J - 67.5 J/° C * T_FINAL
* 2283 J/° C * T_FINAL =1578.5 J
* t_final ≈ 0,69 ° C

Portanto, a temperatura final da mistura é de aproximadamente 0,69 ° C.