Szia!

Csináljuk úgy, hogy veszünk egy "nullszintet", ugyanis a két anyag összeöntésekor az összenergia nem változik és így szerintem könnyebb.
Ez a szint pedig a 0C°legyen. Ehhez képest a jégnek negatív relatív energiája van, mégpedig annyival, amennyi ahhoz lenne szükséges, hogy felmelegedjen és megolvadjon:

Q1=-(cj×mj×ΔT+Lo×mj)=-2,1×20×10-334×20=-7100 kJ

Ehhez képest a vízgőznek annyi energiája van, mint amennyi ahhoz kellene, hogy 4 kg 0C°-os vizet elforraljunk:

Q2=cv×mv×ΔT2+Lf×mv=4,2×4×100+2250×4=10680 kJ

Ha ezeket összeeresztjük, a közös energia a kettő összege lesz, azaz 3580 kJ. Mivel pozitív, biztos, hogy az utolsó jégdarab is elolvad (ezért hasznos, mert rögtön látszik), azaz ennyi energián osztozik gyakorlatilag 24 kg víz. Így pedig hőmérséklete:

∑Q=cv×∑m×ΔT → ΔT=∑Q/(cv×∑m)=3580/(4,2×24)=35,5 C°

És mivel a nullszintet 0-nak vettük, a lötty hőmérséklete valóban ennyi is lesz.

b.,

Mivel az összes jég elolvad és az összes gőz lecsapódik, ezért 24 kg keletkezik (amúgy meg semennyi, hiszen előtte is víz volt, csak más halmazállapotban. De ez itt fizika....)

(Ne aggódj, ezt a témakört én is utálom...)

Én több lépésben csinálnám annál, ahogy Neoporteria11 csinálta, de az ő eredménye is teljesen jó.

Szóval először a jég valószínű felmelegszik 0 fokos jéggé, ehhez annyi hőre van szükség:
Q₁ = cj · mj · ΔT = 2,1 kJ/kgK · 20 kg · 10 K = 420 kJ

Most nézzük meg, hogy van-e a vízgőzben annyi energia, ami ekkora hőt tud leadni. A vízgőz először lecsapódik 100 fokos vízzé:
Q₁₁ = Lf · mv = 2250 kJ/kg · 4 kg = 9000 kJ
Ez sokkal több, mint Q₁, tehát most visszatérünk a jégre: a következő lépésben a 0 fokos jég 0 fokos vízzé olvad:
Q₂ = Lo · mj = 334 kJ/kg · 20 kg = 6680 kJ
Mivel a jégbe fektetett hő, vagyis Q₁+Q₂ = 7100 kJ kevesebb, mint Q₁₁, ezért a vízgőz lecsapódása még több energiát is ad, amitől a 0 fokos víz melegedni fog. A 100 fokos lecsapódott víz valószínű hűl egy kicsit, hogy egy közös hőmérsékleten kiegyenlítődjön a két folyadék hőmérséklete. Legyen ez T (ami lehet akár 100°C is, vagy persze 0 és 100 között valami.)

A 0 fokos víz felmelegszik T Celsiusra:
Q₃ = cv · mj · ΔT₂ = 4,2 kJ/kgK · 20 kg · (T - 0°C) = 84·T kJ/°C
A 100 fokos víz pedig lehűl:
Q₁₂ = cv · mv · ΔT₃ = 4,2 kJ/kgK · 4 kg · (100°C - T) = 1680 kJ - 16,8·T kJ/°C
(A Kelvin helyett °C-t írtam most mindenhová, mert a ΔT-knél Celsiusszal számoltam.)

Az összes felvett hő megegyezik az összes leadottal:
Q₁+Q₂+Q₃ = Q₁₁ + Q₁₂
Már nem írom a mértékegységeket, mindenhol kJ van és °C van, majd °C lesz a T)
7100 + 84·T = 9000 + 1680 - 16,8·T
100,8 T = 3580
T = 35,5 °C

A b) kérdés egyértelmű, mindenből víz lett, 24 kg, vagyis 24 liter.