Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

`m_0=260g=0,26kg`

`t_0=20^oC`

$c_{0}=880J/kg.K$

`t_1=50^oC`

$c_{1}=4200J/kg.K$

`t_2=-2^oC`

$c_{2}=2100J/kg.K$

$ λ=335000J/kg.K$

`m_0+m_1+m_2=1kg`

`m_1=?;m_2=?`

Do `m_0+m_1+m_2=1kg=0,26+m_1+m_2`

⇒ `m_1+m_2=0,74kg`

⇒ $m_{1}=0,74-m_{2}$

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

`Q_{thu_{1}}=m.c_{2}.Δt_{1}=m_2.2100.(2+0)=4200m_2(J)`

Nhiệt lượng nước đá ở $0^{o}C$ thu vào để nóng chảy hoàn toàn là : 

`Q_{thu_{2}}=m.λ=m_2.335000=335000m_2(J)`

Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá đã nóng chảy hoàn toàn tăng nhiệt độ lên $10^{o}C$ là : 

`Q_{thu_{3}}=m.c_{1}.Δt_{2}=m_2.4200.(10-0)=42000m_2(J)`

Tổng nhiệt lượng nước đá thu vào là : 

`Q_{thu}=Q_{thu_{1}}+Q_{thu_{2}}+Q_{thu_{3}}=4200m_2+335000m_2+42000m_2=381200m_2(J)`

Nhiệt lượng bình nhôm và nước nóng tỏa ra là : 

$Q_{tỏa}=m_{0}.c_{0}.Δt_{0}+m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,26.880.(20-10)+m_{1}.4200.(50-10)=2288+168000m_{1}(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$2288+168000m_{1}=381200m_{2}$

$2288+168000.(0,74-m_{2})=381200m_{2}$

$2288+124320-168000m_{2}=381200m_{2}$

$549200m_{2}=126608$

$m_{2}≈0,23kg$

⇒ $m_{1}≈0,51kg$

Vậy khối lượng nước ở `50^oC` là $0,51kg$ ; khối lượng nước ở `-2^oC` là $0,23kg$