В железном баке массой 5 кг находится 20 кг воды и

Чтобы найти массу введенного в бак водяного пара, воспользуемся равенством: mп * (L + Cв * (tп - t)) = л * mл + Св * (mл + mв) * t + Cж * mб * t, откуда выразим: mп = (л * mл + Св * (mл + mв) * t + Cж * mб * t) / (L + Cв * (tп - t)).

Неизменные и переменные: л уд. теплота плавления льда (л = 34 * 10⁴ Дж/кг); mл масса льда в баке (mл = 6 кг); Cв уд. теплоемкость воды (Cв = 4,2 * 10³ Дж/(кг*К)); mв масса воды до введения пара (mв = 20 кг); t температура равновесия (t = 70 С); Cж уд. теплоемкость железа (Cж = 460 Дж/(кг*К)); mб масса стального бака (mб = 5 кг); L уд. теплота конденсации водяного пара (L = 2,3 * 10⁶ Дж/кг); tп температура пара до введения в бак (tп = 100 С).

Расчет: mп = (34 * 10⁴ * 6 + 4,2 * 10³ * (6 + 20) * 70 + 460 * 5 * 70) / (2,3 * 10⁶ + 4,2 * 10³ * (100 - 70)) = 4,06 кг.

Ответ: В бак нужно ввести 4,06 кг водяного пара.