При вливании воды начинается процесс выравнивания температур - вода остывает, передавая тело чугуну. Оба процесса происходят по формуле
Q = cmΔt, где с - удельная теплоемкость, m- масса, Δt - изменение температуры.
с₁ = 4200 Дж/кг*К - удельная теплоемкость воды
с₂ = 540 Дж/кг*К - удельная теплоемкость чугуна
m₁ =5 кг - масса воды
m₂= 2 кг - масса чугуна
t₁ = 90⁰ С - начальная температура воды
t₂ = 10⁰ C - начальная температура чугуна
Пи температуре t₃ - происходит выравнивание температур и количество отданной водой теплоты Q₁, равно количеству полученной чугуном теплоты Q₂ = Q₁
Тогда c₁m₁(t₁-t₃) = c₂m₂(t₃-t₂)
Отсюда
t₃ = (c₁m₁t₁+c₂m₂t₂)/(c₁m₁ +c₂m₂) = 86⁰C
Но всё-такие есть очень энергичные молекулы, которые оказались у поверхности жидкости, у которых скорость направлена из жидкости и достаточно велика, чтобы энергии хватило на преодоление притяжения остальных молекул. Вот эти молекулы и вылетают из жидкости, приводя к испарению.
Кстати вот почему жидкость, испаряясь, остывает: её покидают самые энергичные молекулы, а тормознутые (холодные) остаются. А теплота испарения связана с тем, что испаряющимся молекулам приходится преодолевать притяжение соседей, совершая при этом работу.