a) Để đun sôi nước trong ấm, ta cần sử dụng nhiệt lượng để tăng nhiệt độ từ 25 độ C lên 100 độ C và để chuyển trạng thái từ chất lỏng thành chất hơi. Theo định luật bảo toàn năng lượng, tổng nhiệt lượng cần cung cấp bằng tổng nhiệt lượng tiêu thụ của nước và ấm. Ta có:

• Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước: Q1 = mCn(T2-T1) = 2000 * 4200 * (100 - 25) = 6.72 x 10^7 J
• Nhiệt lượng cần để chuyển nước từ chất lỏng thành chất hơi: Q2 = m*L = 2000 * 2260 = 4.52 x 10^6 J (với L là nhiệt lượng đun sôi của nước)
• Nhiệt lượng tỏa ra từ ấm nhôm: Q3 = mCn(T2-T1) = 0.5 * 880 * (100 - 25) = 3.08 x 10^4 J
• Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 7.17 x 10^7 J Vậy, nhiệt lượng cần để đun sôi 2 lít nước trong ấm là 7.17 x 10^7 J.

b) Sau khi rót nước từ ấm vào nước khác, ta có tổng khối lượng hỗn hợp là 12 kg (10 kg nước ban đầu và 2 kg nhôm của ấm). Áp dụng công thức tính nhiệt độ trung bình của hỗn hợp: Ttb = (m1T1 + m2T2)/(m1 + m2) Trong đó:

• m1, T1 là khối lượng và nhiệt độ ban đầu của nước (m1 = 10 kg, T1 = 25 độ C)
• m2, T2 là khối lượng và nhiệt độ ban đầu của ấm (m2 = 2 kg, T2 = 100 độ C) Ta có:
• Nhiệt lượng tỏa ra từ ấm nhôm sau khi rót nước: Q = m2Cn(T2-Ttb) = 2 * 880 * (100 - Ttb)
• Nhiệt lượng cần cho 10 lít nước tăng nhiệt độ từ 25 độ C lên Ttb: Q = m1Cn(Ttb-T1) = 10000 * 4200 * (Ttb - 25)