Сначала надо проверить, хватит ли тепла пара растопить весь лёд.
m1=2 кг - масса льда m2=0,2 кг -масса пара
с1=2100 Дж/кг*С - удельная теплоемкость льда
с2=4200 Дж/кг*С - удельная теплоемкость воды
Δt1=10 Δt2=100
л=3,3*10^5 Дж/кг удельная теплота плавления льда
r=2.3*10^6 Дж/кг удельная теплота парообразования (конденсации)
Лёд сначала нагреваем, затем плавим. Его конечная температура 0 С
Q1=m1*c1*Δt1=2100*2*10=42000 Дж
Q2=л*m1=3,3*10^5*2=6.6*10^5 Дж
Общее количество теплоты на нагрев льда и его плавление
Q3=Q1+Q2=0.42*10^5+6.6*10^5≈7*10^5 Дж
Находим количество теплоты при конденсации пара Q4 и остывании до 0 С Q5
Q4=r*m2=2.3*10^6*0.2=4.6*10^5 Дж
Q5=c2*m2*Δt2=4200*0.2*100=0.84*10^5 Дж
Вся теплота от пара
Q6=Q4+Q5=4.6*10^5+0.84*10^5=5.44*10^5 Дж
Этой теплоты хватит чтобы нагреть лед до 0 С но не хватит чтобы его полностью расплавить.
Q3>Q6
Конечная температура льда 0 С
приблизительно вот-так выглядит ответ:
1. Пешеход V= S:t = 20km:5ч= 4км.\час,
2.кавалерист 20км: 2 ч= 10км \час
3. танк 20км: 22мин = 0,90 км\ мин
4. самолет 20км : 1,4 мин = 14,28 км\ мин