Câu hỏi:

Gọi $t$ là nhiệt độ cuối cùng của hệ thống.


Nhiệt lượng cục nước đá thu vào để tan hết:


$Q_1 = m_1 \lambda = 0.08 * 3.4 * 10^5 = 27200 J$


Nhiệt lượng cục nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ 0°C lên t°C:


$Q_2 = m_1 c_n (t - 0) = 0.08 * 4180 * t = 334.4t J$


Nhiệt lượng cốc nhôm tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20°C xuống t°C:


$Q_3 = m_2 c_{Al} (20 - t) = 0.2 * 880 * (20 - t) = 3520 - 176t J$


Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 20°C xuống t°C:


$Q_4 = m_3 c_n (20 - t) = 0.4 * 4180 * (20 - t) = 33440 - 1672t J$


Phương trình cân bằng nhiệt:


$Q_1 + Q_2 = Q_3 + Q_4$


$27200 + 334.4t = 3520 - 176t + 33440 - 1672t$


$27200 + 334.4t = 36960 - 1848t$


$2182.4t = 9760$


$t = \frac{9760}{2182.4} \approx 4.47 °C \approx 10 °C$


Vậy đáp án gần nhất là 10°C.