(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Física

Um experimento foi realizado em laboratório no qual dois blocos de 1 kg de gelo e água, cada um com temperaturas diferentes, são colocados em um recipiente isolado termicamente. Inicialmente, o bloco de gelo está a -20°C e a água, em estado líquido, está a 100°C. Após um tempo, observamos que a temperatura dos blocos estabilizou em 0°C e o bloco de gelo inicial derreteu completamente. Sabendo que o calor específico da água é 4186 J/(kg·K) e o calor específico do gelo é 2090 J/(kg·K), a entalpia de fusão do gelo é 333 kJ/kg e que a água é incompressível: a) Calcule a quantidade de calor trocada entre o bloco de gelo e a água líquida para que o gelo derreta completamente e a temperatura dos blocos esteja em equilíbrio. b) Determine a variação de entropia para cada bloco durante o processo. c) Considerando o sistema formado pelos dois blocos e respeitando a segunda lei da termodinâmica, verifique se a entropia total do sistema aumentou, diminuiu ou permaneceu constante.