Đáp án:

TH1: Nhiệt độ cân bằng là 0°C:

`0,03≤m_2≤0,86 \ (kg)`

TH2: Nhiệt độ cân bằng dưới 0°C:

`m_2<0,03 \ (kg)`

TH3: Nhiệt độ cân bằng trên 0°C:

`m_2>0,86 \ (kg)`

Giải:

`m_1=1 \ kg`

`t_1=-10^oC`

$c_1=2100 \ J/kg.K$

`m_2 \ (kg)`

`t_2=100^oC`

$c_2=4200 \ J/kg.K$

$\lambda=340000 \ J/kg$

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng từ -10°C → 0°C:

`Q_1=m_1c_1(0-t_1)`

`Q_1=1.2100.[0-(-10)]=21000 \ (J)`

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tan hoàn toàn:

`Q_2=m_1\lambda=1.340000=340000 \ (J)`

TH1: Nhiệt độ cân bằng là 0°C:

`Q_1=m_2c_2(t_2-0)+m_2\lambda`

`Q_1=m_2(c_2t_2+\lambda)`

→ `m_2=\frac{Q_1}{c_2t_2+\lambda}=\frac{21000}{4200.100+340000}=0,03\ (kg)`

`Q_1+Q_2=m_2c_2(t_2-0)`

→ `m_2=\frac{Q_1+Q_2}{c_2t_2}=\frac{21000+340000}{4200.100}=0,86 \ (kg)`

Vậy `0,03≤m_2≤0,86 \ (kg)`

TH2: Nhiệt độ cân bằng dưới 0°C:

`m_2<0,03 \ (kg)`

TH3: Nhiệt độ cân bằng trên 0°C:

`m_2>0,86 \ (kg)`