Để giải quyết vấn đề này, chúng ta có thể sử dụng công thức chuyển nhiệt lượng:

Q = m * c * ΔT

Trong đó:
- Q là nhiệt lượng chuyển đổi (Joule)
- m là khối lượng chất (kg)
- c là nhiệt dung riêng của chất (Joule/kg.°C)
- ΔT là sự thay đổi nhiệt độ (°C)

Với nước, nhiệt dung riêng c là khoảng 4186 J/kg.°C.

a) Để toàn bộ là nước đá ở nhiệt độ t3 = -5°C, chúng ta cần tìm khối lượng nước cần đổ vào bình để nhiệt lượng chuyển đổi từ nước đá sang nước bằng với nhiệt lượng mất đi của nước:

Q(nước) = Q(nước đá)

m(nước) * c * (t3 - t2) = m1 * c * (t1 - t3)

Với m(nước) là khối lượng nước cần tìm.

Thay vào các giá trị đã cho:
m(nước) * 4186 * (-5 - 100) = 1.2 * 4186 * (-20 - (-5))

Solve(m(nước))

Kết quả: Khối lượng nước cần đổ vào bình là khoảng ... kg.

b) Tương tự như trên, chúng ta tìm khối lượng nước cần đổ vào bình để nhiệt lượng chuyển đổi từ nước đá sang nước bằng với nhiệt lượng mất đi của nước:

m(nước) * 4186 * (t3 - t2) = m1 * 4186 * (t1 - t3)

Thay vào các giá trị đã cho và giải phương trình, chúng ta có khối lượng nước cần đổ vào bình.

c) Để có 100g nước đá không tan hết, chúng ta cần tìm khối lượng nước cần đổ vào bình để nhiệt lượng chuyển đổi từ nước đá sang nước bằng với nhiệt lượng mất đi của nước và nhiệt lượng cần để tan 100g đá:

m(nước) * 4186 * (t3 - t2) + 100 * 333500 = m1 * 4186 * (t1 - t3)

Thay vào các giá trị đã cho và giải phương trình, chúng ta có khối lượng nước cần đổ vào bình.