3. Определите температуру смеси, если к 2 кг воды при температуре 10 °C добавить 0,1 кг водяного пара при температуре 100 °C (c = 4200 Дж/(кг·°C), L = 2,26·10⁶ Дж/кг).

Предположим, что пар полностью конденсируется, а теплопотери отсутствуют. Теплота, выделенная паром при конденсации и последующем охлаждении, равна теплоте, полученной водой:

m_пL + m_пc(100 − t) = m_вc(t − 10).

Подставим значения:

0,1 · 2,26·10⁶ + 0,1 · 4200(100 − t) = 2 · 4200(t − 10).

226000 + 42000 − 420t = 8400t − 84000.

352000 = 8820t, поэтому t ≈ 39,9 °C.

Ответ: температура смеси приблизительно 39,9 °C.