Температура является количественной мерой интенсивности движения молекул/атомов вещества. Чем выше температура вещества, тем быстрее двигаются его молекулы/атомы.
Испарение представляет собой процесс перехода молекул из поверхностного слоя жидкости в газ. Для осуществления такого перехода молекула должна преодолеть силы притяжения, действующие на нее со стороны других молекул. Чем быстрее движется молекула, тем вероятнее она перейдет из жидкости в газ. Т.о. с повышением температуры увеличивается вероятность перехода молекул из жидкости в пар в результате повышения их энергии. Значит скорость испарения будет возрастать.
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)