В сосуд с водой, масса которой равна 20 кг, а температура равна 0 оС, впустили водяной пар при температуре 100 оС. Спустя некоторое время в сосуде установилась температура 20 оС. Какова масса воды в сосуде в конце процесса? Теплообмен с окружающей средой отсутствует. С объяснением, если можете.

Какая-то масса m пара конденсируется и превращается в воду, а затем охлождается до 20°С, отдавая тепло воде в сосуде. Эта масса воды прибавляется к воде в сосуде.
Дано:
M = 20кг - масса воды в сосуде,
c = 4200Дж/(кг * град) - удельная теплоемкость воды,
L = 2.26 * 10^6 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды,
t1 = 0°С,
t2 = 100°С,
t3 = 20°С.
Надо найти (M + m) - ?
Напишем уравнение теплового баланса с учетом, что тепло не теряется.
Q1 = Q2 + Q3;
Q1 = M * c * (t3 - t1),
Q2 = m * L,
Q3 = m * c * (t2 - t3);
M * c * (t3 - t1) = m * [L + c * (t2 - t3)];
m = [M * c * (t3 - t1)]/[L + c * (t2 - t3)];
m = 20 * 4200 * 20/(2.26 * 10^6 + 4200 * 80) = 0.647кг;
M + m = 20.647кг.