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

Здесь подразумевается количество теплоты, которое выделится при охлаждении воды до 0 °C и её последующем замерзании. Принимаем плотность воды 1000 кг/м³, удельную теплоёмкость 4200 Дж/(кг·°C) и удельную теплоту плавления льда 330 000 Дж/кг.

1. Масса воды: m = ρV = 1000 · 0,002 = 2 кг.
2. При охлаждении до 0 °C выделится Q₁ = cmΔt = 4200 · 2 · 10 = 84 000 Дж.
3. При замерзании выделится Q₂ = λm = 330 000 · 2 = 660 000 Дж.
4. Всего выделится Q = Q₁ + Q₂ = 744 000 Дж = 744 кДж.

График зависимости температуры от времени: температура падает от 10 °C до 0 °C, затем остаётся постоянной на 0 °C во время замерзания.

Ответ: 744 кДж теплоты.