Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức liên quan đến nhiệt lượng và sự chuyển pha của nước đá.
1. **Thông tin đã cho:**
- Khối lượng nước: \( m_{nước} = 10,0 \, \text{kg} \)
- Nhiệt độ ban đầu: \( T_0 = 0^\circ C \)
- Nhiệt độ tăng lên sau 50 phút: \( T = 2,00^\circ C \)
- Thời gian duy trì ở \( 0^\circ C \): 50 phút
- Thời gian tăng nhiệt độ: 10 phút
2. **Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá:**
- Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá là:
\[
Q_{tan} = m \cdot L_f
\]
Trong đó \( L_f \) là nhiệt ẩn nóng chảy của nước đá, có giá trị khoảng \( 334 \, \text{kJ/kg} \).
3. **Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng nước từ \( 0^\circ C \) đến \( 2^\circ C \):**
- Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng 10 kg nước là:
\[
Q_{nước} = m_{nước} \cdot c_{nước} \cdot \Delta T
\]
Trong đó:
- \( c_{nước} \) là nhiệt dung riêng của nước, khoảng \( 4,18 \, \text{kJ/(kg \cdot K)} \)
- \( \Delta T = 2,00^\circ C - 0^\circ C = 2,00 \, \text{K} \)
Tính \( Q_{nước} \):
\[
Q_{nước} = 10,0 \, \text{kg} \cdot 4,18 \, \text{kJ/(kg \cdot K)} \cdot 2,00 \, \text{K} = 83,6 \, \text{kJ}
\]
4. **Cân bằng nhiệt:**
- Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá và nhiệt lượng để làm nóng nước phải bằng nhau:
\[
Q_{tan} = Q_{nước}
\]
Thay vào công thức:
\[
m \cdot 334 \, \text{kJ/kg} = 83,6 \, \text{kJ}
\]
5. **Giải phương trình để tìm \( m \):**
\[
m = \frac{83,6 \, \text{kJ}}{334 \, \text{kJ/kg}} \approx 0,25 \, \text{kg}
\]
Vậy khối lượng nước đá là khoảng \( 0,3 \, \text{kg} \) (làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân).
**Kết quả:** Khối lượng nước đá là \( 0,3 \, \text{kg} \).