i Какое количество теплоты выделится при охлаждении и кристаллизации воды массой 1 кг, взятой при температуре 10 °С? Ответ дайте в килоджоулях. Удельная теплоемкость воды 4,2…

Для вычисления количества теплоты, выделяющегося при охлаждении и кристаллизации воды, нужно рассмотреть два этапа: охлаждение воды до 0 °С и последующая кристаллизация льда.

1. Этап 1: Охлаждение воды от 10 °С до 0 °С.

Используем формулу для расчета количества теплоты при изменении температуры:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( Q_1 \) — количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,
• \( m \) — масса воды (1 кг),
• \( c \) — удельная теплоемкость воды (4,2 кДж/(кг·°С)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (10 °С - 0 °С = 10 °С).

Подставим значения:

\[ Q_1 = 1 \, \text{кг} \cdot 4,2 \, \text{кДж/(кг·°С)} \cdot 10 \, \text{°С} = 42 \, \text{кДж} \]

2. Этап 2: Кристаллизация воды.

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации воды в лед:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

где:

• \( Q_2 \) — количество теплоты, выделившееся при кристаллизации,
• \( L \) — удельная теплота плавления льда (330 кДж/кг).

Подставим значения:

\[ Q_2 = 1 \, \text{кг} \cdot 330 \, \text{кДж/кг} = 330 \, \text{кДж} \]

3. Общее количество теплоты:

Чтобы найти общее количество теплоты, выделяющееся при охлаждении и кристаллизации, суммируем \( Q_1 \) и \( Q_2 \):

\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 42 \, \text{кДж} + 330 \, \text{кДж} = 372 \, \text{кДж} \]

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при охлаждении и кристаллизации 1 кг воды при температуре 10 °С, составляет 372 кДж.