4. а) При трении одного куска льда о другой лёд тает. Какие превращения энергии при этом происходят? б) Какое количество теплоты выделят 15 л воды, взятой при температуре 20 °C, превратившись в лёд при температуре 0 °C?

а) При трении механическая энергия превращается во внутреннюю энергию льда. Лёд нагревается, и часть его плавится.

б) Вода охлаждается до 0 °C, а затем замерзает. При плотности воды 1 кг/л масса равна 15 кг. Используем c = 4200 Дж/(кг·°C), λ = 330 000 Дж/кг.

При охлаждении выделится Q₁ = cmΔt = 4200 · 15 · 20 = 1 260 000 Дж.

При замерзании выделится Q₂ = λm = 330 000 · 15 = 4 950 000 Дж.

Всего Q = Q₁ + Q₂ = 6 210 000 Дж.

Ответ: 6,21 МДж.