Đáp án:

$\begin{array}{l}
a.{Q_{toa}} = 39000J\\
b.{t_2} = {35,36^o}C
\end{array}$ 

Giải thích các bước giải:

a. Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:

${Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = 5.130.\left( {100 - 40} \right) = 39000J$

b. Nhiệt độ ban đầu của nước là:
$\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right) \Leftrightarrow {t_2} = t - \dfrac{{{Q_{toa}}}}{{{m_2}{c_2}}}\\
 \Leftrightarrow {t_2} = 40 - \dfrac{{39000}}{{2.4200}} = {35,36^o}C
\end{array}$

Tóm tắt đề:

m$_{chì}$ = 5kg; t$_{1}$ = $100^{o}$C; m$_{nước}$ = 2l = 2kg; t = $40^{o}$C;

c$_{nước}$ =4200J/kg.K; c$_{chì}$ =130J/kg.K; $Q_{tỏa}$ = ?; $t_{2}$ = ?

                                                    Giải

 a)                  Nhiệt lượng tỏa ra của qua cầu chì:

             $Q_{tỏa}$ = m$_{chì}$.c$_{chì}$.(t$_{1}$-t)=5.130.(100-40)=39000 (J)

 b)                  Nhiệt lượng thu vào của nước:

             $Q_{thu}$ = m$_{nước}$.c$_{nước}$.(t-$t_{2}$) = 2.4200.(40-$t_{2}$) (J)

                       Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

             $Q_{tỏa}$ = $Q_{thu}$

     ⇔          39000 = 2.4200.(40-$t_{2}$)

     ⇔          39000 = 8400.(40-$t_{2}$)

     ⇔          39000 = 336000 - 8400t

     ⇔          39000 - 336000 = -8400t 

     ⇔          -297000 = -8400$t_{2}$

     ⇔          -8400$t_{2}$ = -297000

     ⇔          $t_{2}$ = $\frac{-297000}{-8400}$ 

      ⇒      $t_{2}$ ≈ $35,357^{o}$C

   Chúc bạn học tốt !