Giả sử nhiệt lượng mà quả cầu nhôm toả ra là Q (đơn vị J). Theo định luật duy trì năng lượng, nhiệt lượng mà quả cầu toả ra sẽ bằng nhiệt lượng mà nước hấp thụ được, ta có: Q = m_nhôm * c_nhôm * (T_nhôm - T_f) (1) và Q = m_nước * c_nước * (T_f - T_20) (2) với:

• m_nhôm là khối lượng của quả cầu nhôm (0,2 kg)
• c_nhôm là năng lượng riêng của nhôm (900 J/kg.độ C)
• T_nhôm là nhiệt độ ban đầu của quả cầu (100 độ C)
• T_f là nhiệt độ cân bằng của quả cầu và nước (27 độ C)
• m_nước là khối lượng của nước trong cốc (cần tính)
• c_nước là năng lượng riêng của nước (4.186 J/kg.độ C)
• T_20 là nhiệt độ ban đầu của nước (20 độ C)

Từ (1) và (2), ta có:

m_nhôm * c_nhôm * (T_nhôm - T_f) = m_nước * c_nước * (T_f - T_20)

Tính m_nước:

m_nước = (m_nhôm * c_nhôm * (T_nhôm - T_f)) / (c_nước * (T_f - T_20))

Substitute:

m_nước = (0.2 kg * 900 J/kg.độ C * (100 - 27) độ C) / (4.186 J/kg.độ C * (27 - 20) độ C)

m_nước = 0.384 kg

Vậy khối lượng của nước trong cốc là 0,384 kg.

Tính nhiệt lượng do quả cầu toả ra:

Q = m_nhôm * c_nhôm * (T_nhôm - T_f)

Q = 0.2 kg * 900 J/kg.độ C * (100 - 27) độ C

Q = 13500 J

Vậy nhiệt lượng do quả cầu toả ra là 13500 J.