a) Để tính nhiệt lượng cho quả cầu và nước, ta sử dụng công thức sau:

Q = m * c * ΔT

Trong đó:

• Q là nhiệt lượng cần tính (đơn vị: joule)
• m là khối lượng của vật thể (đơn vị: kilogram)
• c là nhiệt dung riêng của vật thể (đơn vị: joule/kg.K)
• ΔT là sự thay đổi nhiệt độ của vật thể (đơn vị: độ C)

Đầu tiên, tính nhiệt lượng của quả cầu:

Q(cầu) = 0.1 kg * 380 J/kg.K * (25 - 80) độ C = -9692 J (-9.692 kJ)

Lưu ý rằng khi quả cầu trao đổi nhiệt với nước, nó cho ra nhiệt lượng (trong trường hợp này là âm), nghĩa là nó mất đi nhiệt lượng để làm nóng nước.

Tiếp theo, tính nhiệt lượng của nước:

Q(nước) = m * c * ΔT

Vì không biết khối lượng của nước, ta cần tính nó trước. Ta biết rằng nhiệt lượng cảu quả cầu mất để làm nóng nước bằng với nhiệt lượng nước nhận được, do đó:

Q(cầu) = Q(nước)

-9692 J = m * 4200 J/kg.K * (25 - 20) độ C m = 0.1155 kg (hay 115.5 g)

Vậy khối lượng của nước là 115.5 g.

b) Để tính khối lượng của nước, chúng ta đã tính ở câu a). Vì vậy, khối lượng của nước là 115.5 g.