Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia, que nos diz que a quantidade de calor perdida pelo bloco de alumínio será igual à quantidade de calor ganha pelo bloco de ferro, já que o sistema está isolado. 1. Calor perdido pelo alumínio: \( Q_{Al} = m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot (T_{i,Al} - T_f) \) 2. Calor ganho pelo ferro: \( Q_{Fe} = m_{Fe} \cdot c_{Fe} \cdot (T_f - T_{i,Fe}) \) Onde: - \( m_{Al} = 30 \, kg \) - \( c_{Al} \) (capacidade térmica do alumínio) ≈ 900 J/(kg·°C) - \( T_{i,Al} = 140 \, °C \) - \( m_{Fe} = 40 \, kg \) - \( c_{Fe} \) (capacidade térmica do ferro) ≈ 450 J/(kg·°C) - \( T_{i,Fe} = 60 \, °C \) Igualando os calores e resolvendo para \( T_f \): \[ 30 \cdot 900 \cdot (140 - T_f) = 40 \cdot 450 \cdot (T_f - 60) \] Resolvendo essa equação, encontramos a temperatura final \( T_f \). Após calcular a temperatura final, podemos calcular a variação de entropia do sistema. A entropia é dada por: \[ \Delta S = \frac{Q}{T} \] Onde \( Q \) é o calor trocado e \( T \) é a temperatura em Kelvin. Após realizar todos os cálculos, a temperatura final \( T_f \) é encontrada como 382 K (ou 109 °C) e a variação de entropia pode ser positiva ou negativa dependendo do fluxo de calor. Analisando as alternativas: - a) T = 382 K e ∆ S = − 4,69 kJ K - b) T = 109 ℃ e ∆ S = − 0,251 kJ K - c) T = 382 K e ∆ S = 4,69 kJ K - d) T = 382 K e ∆ S = 0,251 kJ K - e) T = 109 ℃ e ∆ S = 0 kJ K A temperatura final correta é 382 K, e a variação de entropia correta, após os cálculos, é negativa. Portanto, a alternativa correta é: a) T = 382 K e ∆ S = − 4,69 kJ K.