4. Рассчитайте энергию, выделяющуюся при охлаждении и дальнейшей кристаллизации воды массой 2 кг. Начальная температура воды 300°C.

Для расчёта полного количества выделенной энергии учтём три этапа: охлаждение воды от 300°C до 100°C, конденсация при 100°C, охлаждение кристаллической воды от 100°C до 0°C. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования λ = 2,26 * 10^6 Дж/кг, удельная теплота плавления льда L = 334 * 10^3 Дж/кг. Q1 = m * c * ΔT = 2 * 4200 * (300 - 100) = 1,68 * 10^6 Дж, Q2 = m * λ = 2 * 2,26 * 10^6 = 4,52 * 10^6 Дж, Q3 = m * c * ΔT = 2 * 4200 * 100 = 8,4 * 10^5 Дж. Общее выделенное количество теплоты Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1,68 * 10^6 + 4,52 * 10^6 + 8,4 * 10^5 = 7,04 * 10^6 Дж.