Охладитель пара

Во время производства лекарств образуется нагретый до \(100\) °C водяной пар. Его конденсируют, выпуская тонкой струйкой в воду в теплоизолированном сосуде. В начале рабочего дня этот сосуд содержит \(M = 11\) кг воды при температуре \(t = 20\) °C. Теплоёмкостью сосуда и потерями энергии на нагревание воздуха можно пренебречь. Давление в сосуде постоянно в процессе работы и равно атмосферному.

1. Определите, какую предельную массу водяного пара \(M_1\) можно конденсировать при таких начальных условиях.

После того, как конденсация пара в сосуде прекращается, в него бросают кусок льда, имеющий температуру \(0\) °C, и после его плавления и выравнивания температуры воды в сосуде конденсируют ещё такую же массу пара \(M_1\). Определите:

2. какая температура воды \(t_1\) установилась в сосуде сразу после плавления льда;

3. какую массу льда \(M_0\) бросили в сосуд;

4. массу \(M_2\) воды в сосуде после окончания второй конденсации.

Удельная теплоёмкость воды \(C = 4{,}2\) кДж/(кг\(\cdot\)°К), удельная теплота плавления льда \(\lambda = 333\) кДж/кг, удельная теплота парообразования воды \(\tau = 2260\) кДж/кг.