2. Из 0,5 кг воды с температурой 5 °C надо получить лёд с температурой −50 °C. Сколько для этого надо отнять тепла?

Дано: масса воды — 0,5 кг; начальная температура — 5 °C; конечная температура льда — −50 °C. Используем значения: удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), льда — 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда — 340 000 Дж/кг.

1. Охладим воду от 5 °C до 0 °C: \(Q_1=cm\Delta t=4200\cdot0,5\cdot5=10500\) Дж.

2. Заморозим воду при 0 °C: \(Q_2=\lambda m=340000\cdot0,5=170000\) Дж.

3. Охладим лёд от 0 °C до −50 °C: \(Q_3=c_{\text{льда}}m\Delta t=2100\cdot0,5\cdot50=52500\) Дж.

4. Сложим количество теплоты, отведённое на каждом этапе: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=10500+170000+52500=233000\) Дж.

Ответ: нужно отнять 233 кДж теплоты.