10. Какое количество теплоты выделяется при превращении 500 г воды, взятой при 0°С, в лед при температуре -10°С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

Чтобы решить эту задачу, нужно рассмотреть два этапа: 1. Превращение воды при 0°C в лед при 0°C. Для этого вода должна отдать теплоту кристаллизации. 2. Охлаждение льда от 0°C до -10°C. Формула для теплоты, необходимой для плавления/кристаллизации: (Q = λm), где (λ) - удельная теплота плавления льда (которая равна удельной теплоте кристаллизации), а (m) - масса. Удельная теплота плавления льда (λ = 3.3 \cdot 10^5 Дж/кг). Масса воды (m = 500 г = 0.5 кг). Формула для теплоты, необходимой для нагревания/охлаждения: (Q = cmΔT), где (c) - удельная теплоёмкость вещества, (m) - масса, а (ΔT) - изменение температуры. Удельная теплоёмкость льда (c_{льда} = 2100 Дж/(кг \cdot °C)). Изменение температуры (ΔT = 0°C - (-10°C) = 10°C). Теперь рассчитаем количество теплоты для каждого этапа: 1. Кристаллизация воды: (Q_1 = λm = 3.3 \cdot 10^5 Дж/кг \cdot 0.5 кг = 1.65 \cdot 10^5 Дж = 165000 Дж) 2. Охлаждение льда: (Q_2 = c_{льда}mΔT = 2100 Дж/(кг \cdot °C) \cdot 0.5 кг \cdot 10°C = 10500 Дж) Общее количество теплоты, которое выделится: (Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 165000 Дж + 10500 Дж = 175500 Дж) Ответ: 175500 Дж