Крош и Ежик обнаружили бочку с чистой, но очень странной водой: её температура была отрицательной t = -15 °C, а агрегатное состояние — жидким. Не подумав, Крош ударил по бочке…

Для решения задачи, нужно рассмотреть, как происходит превращение воды в лед при изменении температуры. Исходные данные:

• Температура воды \( t = -15^\circ C \)
• Удельная теплота кристаллизации воды \( L = 330 \, \text{кДж/кг} = 330000 \, \text{Дж/кг} \)
• Удельная теплоёмкость воды \( c = 4200 \, \text{Дж/кг} \)

1. Определим, сколько энергии нужно для того, чтобы заморозить определённую массу воды.

Когда вода при температуре -15 °C превращается в лед (при 0 °C), необходимо учитывать следующие моменты:

• Вода, находящаяся при -15 °C, должна сначала нагреться до 0 °C.
• Затем, чтобы эта же вода переменила состояние из жидкости в лед, нужно затратить энергию на кристаллизацию.

2. Расчёт энергии для нагревания воды:

Энергия, необходимая для нагревания воды от -15 °C до 0 °C, рассчитывается по формуле:

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

где:

• \( m \) — масса воды (в нашем случае мы будем говорить о 1 кг для упрощения),
• \( c \) — удельная теплоёмкость,
• \( \Delta t \) — изменение температуры (в данном случае \( 15^\circ C \)).

Подставляем значения:

\[ Q_1 = 1 \cdot 4200 \cdot (0 - (-15)) = 1 \cdot 4200 \cdot 15 = 63000 \, \text{Дж} \]

3. Расчёт энергии для замораживания воды:

Энергия, необходимая для кристаллизации воды на нуле, рассчитывается так:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

Подставляем значения:

\[ Q_2 = 1 \cdot 330000 = 330000 \, \text{Дж} \]

4. Итоговая энергия

Теперь давайте подведем итог: чтобы заморозить 1 кг воды, сначала нужно потратить 63000 Дж на нагревание до 0 °C и затем 330000 Дж на кристаллизацию. Итак, общая энергия, необходимая для полного замораживания воды:

\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 63000 + 330000 = 393000 \, \text{Дж} \]

Чтобы понять, какой процент воды замёрз, вспомним, что в начале вода была в отрицательном состоянии (недостаточно энергии для полного замораживания). А именно:

Основная часть воды (1 кг) наклоняется к полной заморозке при поступлении 393000 Дж. При этом на каждую 1 кг воды требуется 393000 Дж, чтобы полностью замерзнуть с -15 °C.

Теперь определим, какой процент энергии уже затрачен на 63000 Дж (например, если бочка содержит 1 кг воды):

\[ \frac{Q_1}{Q_{total}} = \frac{63000}{393000} \approx 0.1603 \]

Процент, который замёрз, будет равен:

\[ \text{Процент замороженной воды} = 0.1603 \times 100 \approx 16.03 \]

5. Округление:

Округлим это значение до целых:

\[ \text{Ответ} = 16 \]

Запишите в ответ только число:

16