Đáp án:

${t_x} = 34,{46^o}C$ 

Giải thích các bước giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá để nóng chảy hoàn toàn là:
$Q' = \lambda .{m_1} = 340000.0,025 = 8500J$

Nhiệt lượng để đưa nước và ấm nhôm xuống 0 độ C là:

$Q = \left( {mc + {m_2}{c_2}} \right)\Delta t = \left( {0,1.880 + 0,5.4200} \right).\left( {40 - 0} \right) = 87520J$

Vì $Q' < Q\left( {8500 < 87520J} \right)$ nên Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp lớn hơn không độ c là tx.

Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nước đá từ 0 độ C đã nóng chảy hoàn toàn lên nhiệt độ tx là:

${Q_1} = {m_1}{c_2}\Delta t = 0,025.4200.\left( {{t_x} - 0} \right) = 105{t_x}$

Nhiệt lượng cần cung cấp để đưa nước và ấm nhôm từ 40 độ C xuống nhiệt độ tx là:
$\begin{array}{l}
{Q_2} = \left( {mc + {m_2}{c_2}} \right)\Delta t\\
 \Leftrightarrow {Q_2} = \left( {0,1.880 + 0,5.4200} \right).\left( {40 - {t_x}} \right) = 2188.\left( {40 - {t_x}} \right)
\end{array}$

Ta có phương trình cân bằng nhiệt, nhiệt độ tx là:
$\begin{array}{l}
{Q_2} = Q' + {Q_1} \Leftrightarrow 2188\left( {40 - {t_x}} \right) = 8500 + 105{t_x}\\
 \Leftrightarrow 79020 = 2293{t_x} \Rightarrow {t_x} = 34,{46^o}C
\end{array}$