рассчитайте энергию , выделяющуюся при охлаждении и дальнейшей кристаллизации воды массой 2кг. начальная температура воды 30° С

Для расчета энергии, выделяющейся при охлаждении и кристаллизации воды, нужно учитывать два процесса: охлаждение воды от начальной температуры до точки замерзания (0°C) и сам процесс кристаллизации.

1. Охлаждение воды: Энергия, выделяющаяся при охлаждении воды от 30°C до 0°C, рассчитывается по формуле:

   $$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$

   где:

   • $m$ — масса воды (2 кг),
   • $c$ — удельная теплоемкость воды ($4.18 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°C}$),
   • $\Delta T$ — изменение температуры ($30^\circ \text{C} - 0^\circ \text{C} = 30^\circ \text{C}$).

   Подставляем значения:

   $$Q = 2 \cdot 4.18 \cdot 30 = 251.4 \, \text{кДж}$$

   Это энергия, выделяющаяся при охлаждении воды до 0°C.

2. Кристаллизация воды: Энергия, выделяющаяся при переходе воды из жидкого состояния в твердое (замерзание), рассчитывается по формуле:

   $$Q = m \cdot L_f$$

   где:

   • $L_f$ — скрытая теплота плавления воды ($334 \, \text{кДж/кг}$),
   • $m$ — масса воды (2 кг).

   Подставляем значения:

   $$Q = 2 \cdot 334 = 668 \, \text{кДж}$$

3. Общая энергия: Общая энергия, выделяющаяся при охлаждении и кристаллизации воды, равна сумме энергии, выделившейся при охлаждении, и энергии при кристаллизации:

   $$Q_{\text{общ}} = 251.4 + 668 = 919.4 \, \text{кДж}$$

Таким образом, при охлаждении и кристаллизации 2 кг воды, начальная температура которой была 30°C, выделится 919.4 кДж энергии.