Вариант 2. 3. Какое количество теплоты выделится при затвердевании 2 л воды, взятой при температуре 10 °C? Изобразите этот процесс на графике.

Считаем, что вода охлаждается до 0 °C, а затем полностью замерзает. Используем плотность воды 1 кг/л, удельную теплоёмкость 4200 Дж/(кг·°C) и удельную теплоту плавления льда 330 000 Дж/кг.

1. Масса воды: \(m=2\text{ л}\cdot1\text{ кг/л}=2\text{ кг}\).
2. Теплота при охлаждении до 0 °C: \(Q_1=cm\Delta t=4200\cdot2\cdot10=84000\text{ Дж}\).
3. Теплота, выделяющаяся при замерзании: \(Q_2=\lambda m=330000\cdot2=660000\text{ Дж}\).
4. Всего выделится \(Q=Q_1+Q_2=744000\text{ Дж}=744\text{ кДж}\).

На графике температура падает от 10 °C до 0 °C, затем остаётся постоянной на уровне 0 °C, пока вода замерзает.

Ответ: 744 кДж.