Определи, сколько теплоты выделилось при отвердевании 0,7 кг воды, взятой при температуре 45°C, и её дальнейшем охлаждении до -10°C.

1. Сначала найдём количество теплоты, которое выделилось при остывании воды от $45^{\circ}C$ до $0^{\circ}C$: $$Q_1 = c_в m_в (t_н - t_к)$$ Где $c_в = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot ^{\circ}C}$ — удельная теплоёмкость воды, $m_в = 0,7 \text{ кг}$ — масса воды, $t_н = 45^{\circ}C$ — начальная температура, $t_к = 0^{\circ}C$ — конечная температура. $$Q_1 = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot ^{\circ}C} \cdot 0,7 \text{ кг} \cdot (45^{\circ}C - 0^{\circ}C) = 4200 \cdot 0,7 \cdot 45 = 132300 \text{ Дж}$$ 2. Теперь найдём количество теплоты, которое выделится при превращении воды массой $m_в$ в лёд при $0^{\circ}C$: $$Q_2 = \lambda m_в$$ Где $\lambda = 3,3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг}$ — удельная теплота плавления льда. $$Q_2 = 3,3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 0,7 \text{ кг} = 231000 \text{ Дж}$$ 3. И наконец, количество теплоты, которое выделится при остывании льда от $0^{\circ}C$ до $-10^{\circ}C$: $$Q_3 = c_л m_в (t_к - t_н)$$ Где $c_л = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot ^{\circ}C}$ — удельная теплоёмкость льда, $t_н = 0^{\circ}C$ — начальная температура, $t_к = -10^{\circ}C$ — конечная температура. $$Q_3 = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot ^{\circ}C} \cdot 0,7 \text{ кг} \cdot (0^{\circ}C - (-10^{\circ}C)) = 2100 \cdot 0,7 \cdot 10 = 14700 \text{ Дж}$$ 4. Общее количество теплоты, которое выделится: $$Q_{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3$$ $$Q_{общ} = 132300 \text{ Дж} + 231000 \text{ Дж} + 14700 \text{ Дж} = 378000 \text{ Дж}$$ **Ответ: 378000 Дж**