Литровую кастрюлю, заполненную водой, из комнаты вынесли на мороз .Зависимость температуры воды от времени представлена на рисунке. какое количество теплоты выделилось при кристаллизации и охлаждении льда? температура воды была 20 грудусов, через 10 мин она стала 0 градусов, через 50 минут она начала замерзать температура тоже 0 градусов, и через 5минут температура воды(льда) стала минус 20 градусов.

Для решения этой задачи нам нужно определить количество теплоты, которое выделилось при охлаждении воды, кристаллизации воды в лёд и дальнейшего охлаждения льда.

1. Охлаждение воды от 20°C до 0°C

Формула для расчёта количества теплоты:

Где:

• $c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоёмкость воды;
• $m = 1 \, \text{кг}$ — масса воды (плотность воды примерно $1 \, \text{кг/л}$);
• $\Delta T = 20 - 0 = 20 \, \text{°C}$.

Подставим значения:

2. Кристаллизация воды при 0°C

Во время кристаллизации вода выделяет скрытую теплоту плавления. Формула:

Где:

• $\lambda = 334{,}000 \, \text{Дж/кг}$ — удельная теплота плавления льда;
• $m = 1 \, \text{кг}$.

Подставим значения:

3. Охлаждение льда от 0°C до -20°C

Формула аналогична первой:

Где:

• $c = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоёмкость льда;
• $\Delta T = 0 - (-20) = 20 \, \text{°C}$.

Подставим значения:

4. Общее количество теплоты

Суммируем все этапы:

Ответ:

Общее количество теплоты, выделившееся при охлаждении, кристаллизации и дальнейшем охлаждении льда, составило 460 000 Дж (или 460 кДж).