Из уравнения теплового баланса:
Тепло, получаемое льдом идет на нагрев льда до 0оС и плавление льда:
Q1 = c1*m1*(0-(-20))+L1*m1
m1,c1,L1 - соответственно масса, удельная теплоемкость и удельная теплота плавления льда.
Тепло отдаваемое паром состоит из теплоты конденсации и тепла, отданного при остывании горячей воды до 0оС:
Q2= r2*m2+c2*m2*(100-0)
m2,r2,c2 - соответственно масса и удельная теплота кипения (конденсации) пара, а также удельная теплоемкость воды.
Q1 = Q2
c1*m1*20+L1*m1 = r2*m2+c2*m2*100
m1= (r2*m2+c2*m2*100) / (c1*20+L1)
ln(V2/V1)=Q/v*R*T=10^6/10^3*8,31*290=0,414
V2/V1=1,51
V2>V1 в 1,51 раза