Đáp án:

               $m = 1,2kg$ 

               $t \approx 33,33^0C$

Giải thích các bước giải:

 Nhiệt lượng mà hơi nước ngưng tụ toả ra là: 

  $Q_1 = Lm_1 = 0,4.2,3.10^6 = 920 000 (J)$ 

Nhiệt lượng cần thiết để nước đá tan hết là: 

 $Q_2 = \lambda.m_2 = 0,8.3,4.10^5 = 272 000 (J)$ 

Vì $Q_1 > Q_2$ nên nước đá tan hết và nhiệt độ cân bằng lớn hơn $0^0C$. Gọi nhiệt độ cân bằng của hệ là t. 

Nhiệt lượng mà nước ở $100^0C$ toả ra là: 

  $Q_1 ' = m_1.c.(100 - t) (J)$ 

Nhiệt lượng mà nước ở $0^0C$ thu vào là: 

  $Q_2 ' = m_2.c(t - 0) (J)$ 

Phương trình cân bằng nhiệt $Q_1 ' = Q_2 '$ nên: 

   $m_1.c(100 - t) = m_2.c(t - 0)$ 

  $\to 0,4(100 - t) = 0,8t \to t \approx 33,33$ 

Vậy khối lượng nước trong bình là 

      $m = m_1 + m_2 = 1,2 (kg)$ 

Và nhiệt độ cân bằng: 

           $t \approx 33,33^0C$