Resposta:

Explicação:

Para resolver esse problema, vamos calcular primeiro a quantidade de calor que precisa ser removida para resfriar a bebida.

Massa de gelo no recipiente: 10 kg

Temperatura inicial do gelo: -10°C

Temperatura final da bebida: 5°C

Quantidade de calor para resfriar o gelo:

Q = m * Cgelo * (Tf - Ti)

Q = 10 kg * 0,5 cal/g°C * (5°C - (-10°C))

Q = 10 kg * 0,5 cal/g°C * 15°C

Q = 75 cal/g * 10,000 g

Q = 750,000 cal

Agora, vamos calcular a quantidade de calor necessária para fundir todo o gelo.

Quantidade de calor para fundir o gelo:

Q = m * Lfusao

Q = 10 kg * 80 cal/g

Q = 800 cal/g * 10,000 g

Q = 8,000,000 cal

Sabendo que 1 g de água fundida corresponde a 1 cm³, podemos calcular a quantidade de água resultante da fusão de todo o gelo.

Quantidade de água resultante da fusão do gelo:

Vágua = 10 kg * 10,000 cm³/kg

Vágua = 100,000 cm³

Agora, vamos calcular quanto tempo levaria para servir 4 copas de 200 cm³ cada uma.

Volume total das 4 copas:

Vcopas = 4 copas * 200 cm³/copa

Vcopas = 800 cm³

Tempo para servir as 4 copas:

Tempo = Vcopas / Taxa de Serviço

Tempo = 800 cm³ / (4 copas/min * 200 cm³/copas)

Tempo = 800 cm³ / 800 cm³/min

Tempo = 1 minuto

Portanto, a cada minuto, a água resultante da fusão de todo o gelo precisa ser substituída para manter a bebida resfriada à temperatura desejada.