Đáp án:

 $m_{2}≈2,53kg$

Giải thích các bước giải:

 $m=1kg$

 $t=-5^{o}C$

 $c=1800J/kg.K$

 $λ=3,34.10^{5} J/kg$

 $m_{1}=500g=0,5kg$

 $c_{1}=880J/kg.K$

 $c_{2}=4200J/kg.K$

 $t'=25^{o}C$

 $m'=200g=0,2kg$

 $m_{2}=?$

Vì sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy ta thấy còn sót lại $200g$ nước đá chưa tan nên nhiệt lượng mà nước và chậu nhôm tỏa ra không đủ để làm chảy hoàn toàn khối nước đá 

⇒ Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là $0^{o}C$

Gọi khối lượng nước trong chậu là $m_{2}(kg)$

Nhiệt lượng mà nước và chậu đồng tỏa ra để hạ xuống $0^{o}C$ là : 

$Q_{tỏa}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,5.880+m_{2}.4200).(25-0)=25(440+4200m_{2})=11000+105000m_{2}(J)$

Nhiệt lượng để khối nước đá tăng nhiệt độ lên $0^{o}C$ là : 

$Q_{thu_{1}}=m.c.Δt'=1.1800.(0+5)=9000(J)$

Lượng nước đá đã tan là : $m''=1-0,2=0,8kg$

Nhiệt lượng mà $0,8kg$ nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là : 

$Q_{thu_{2}}=λ.m''=3,34.10^{5} .0,8=267200(J)$

Tổng nhiệt lượng nước đá đã thu vào là : 

$Q_{thu}=Q_{thu_{1}}+Q_{thu_{2}}=9000+267200=276200(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt : 

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$11000+105000m_{2}=276200$

$105000m_{2}=265200$

$m_{2}≈2,53kg$

Vậy khối lượng nước trong chậu là $2,53kg$

Đáp án: `m_3=2,555 \ kg`

Tóm tắt:

`m_1=1 \ kg`

$c_1=2100 \ J/kg.K$

`t_1=-5^oC`

`m_2=500g=0,5 \ kg`

$c_2=880 \ J/kg.K$

$c_3=4200 \ J/kg.K$

`t_2=25^oC`

$m'_1=200g=0,2 \ kg$

`t=0^oC`

$\lambda=336000 \ J/kg$

---------------------------

`m_3=?`

Giải:

Khối lượng nước đá tan:

$m=m_1-m'_1=1-0,2=0,8 \ (kg)$

Nhiệt lượng do 1 kg nước đá thu vào để tăng từ -5°C → 0°C:

`Q_1=m_1c_1(t-t_1)=1.2100.[0-(-5)]=10500 \ (J)`

Nhiệt lượng do 0,8 kg nước đá thu vào để tan hoàn toàn:

`Q_2=m\lambda=0,8.336000=268800 \ (J)`

Nhiệt lượng do nước và chậu nhôm tỏa ra để giảm từ 25°C → 0°C:

`Q_3=(m_2c_2+m_3c_3)(t_2-t)`

`Q_3=(0,5.880+4200m_3)(25-0)=11000+105000m_3`

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

`Q_1+Q_2=Q_3`

→ `10500+268800=11000+105000m_3`

→ `m_3=2,555 \ (kg)`