дополнительное давление еще повысит температуру
Тут главное, что дополнительное давление, а точнее сильное увеличение объема, позволяет проникать во весь объем каменки, так как расширяется во все стороны, что позволяет прогревать пар не 2-3-мя камнями, как если поддавать сверху, а как минимум половиной каменки, а то и всей.
А второй момент камни охлаждаются равномерней, а не так что верхние залиты и все тушите свет, сушите веники.
Для небольшой справки теплоемкость чугуна 0,54 кДж/кг*град. Камней 0.5-0.8 кДж/кг*град. Теплоемкость воды усредненно 4.2 кДж/кг*град. А теплота парообразования воды: 2260кДж/кг*град.
То есть мы взяли 0,2 кг воды с темп. 90 град и подкинули на верхние 20 кг камней с температурой 200 град. Если бы происходило чистое уравнивание по температуре вышло бы следующее:
1. Доведение воды до кипения трата энергии: (100-90)*4,2*0,2 = 8,4кДж
2. Образование пара 0,2*2260=452кДж.
Подсчитаем падение температуры камней (452+8,4)/(0,65*20)=35 градусов!!!
Затем должно происходить выравнивание температуры:
4,2*Х*0,2=0,65*((165-100)-Х)*20
13,84Х=845
Х=61
Пар нагреется на 61 градус до 161, а каменка соответственно охладится еще на 4 градуса.
То есть если лить только на верхние камни то за каждую поддачу температура будет снижаться на 39 градусов. А если лить на нижние камни, то во первых температура у них больше чем у нижних, а во вторых в этом случае работать будет весь объем каменки в 100 кг(если у кого каменка меньше, то и верхний слой так же пропорционально меньше).
Там уже усредненные вычисления будут такими:
Мы взяли 0,2 кг воды с темп. 90 град и подкинули на все(чтобы так делать надо кидать на нижние камни, тогда теплота парообразования будет браться со среднего и нижнего объема камней, а догрев идти верхним) 100 кг камней со средней температурой 250 град. Если бы происходило чистое уравнивание по температуре вышло бы следующее:
1. Доведение воды до кипения трата энергии: (100-90)*4,2*0,2 = 8,4кДж
2. Образование пара 0,2*2260=452кДж.
Подсчитаем падение температуры нижних 80 кг камней (452+8,4)/(0,65*80)=9 градусов
Затем должно происходить выравнивание температуры:
4,2*Х*0,2=0,65*((200-100)-Х)*20
13,84Х=1300
Х=94
Пар нагреется на 94 градуса до 194, а каменка соответственно охладится еще на 6 градусов. Итого охлаждение целиком составит 15 градусов.
В итоге если учесть, что при поддаче на верхние слои каменки с большой вероятностью получится водяная аэрозоль, которая пройдя стадию парообразования значительно уменьшит температуру, а при поддаче на нижние слои с большой вероятностью пар температуры именно 190 градусов и получим. Тепла отбирается больше при поддаче на нижние слои, но каменка охлаждается равномернее, пар получается горячее и нет необходимости ожидать когда верхние камни прогреются от нижних.
Все расчеты очень приблизительны, но тенденцию на мой взгляд отражают верно.