Краткий ответ: вода выделит
\[
\boxed{Q_{\text{выд}}=5{,}5\cdot10^6\ \text{Дж}=5{,}5\ \text{МДж}}.
\]
Если учитывать знак теплоты, получим \(Q=-5{,}5\ \text{МДж}\).
По графику происходят три этапа: охлаждение воды, замерзание при \(0^\circ\text{C}\), охлаждение льда.
Дано: \[ m=10\ \text{кг},\quad t_1=40^\circ\text{C},\quad t_2=0^\circ\text{C},\quad t_3=-20^\circ\text{C}. \]
Используем: \[ c_{\text{в}}=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}},\quad c_{\text{л}}=2100\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}},\quad \lambda=3{,}4\cdot10^5\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}. \]
Охлаждение воды от \(40^\circ\text{C}\) до \(0^\circ\text{C}\): \[ Q_1=c_{\text{в}}m(t_1-t_2) =4200\cdot10\cdot40 =1{,}68\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
Замерзание воды при \(0^\circ\text{C}\): \[ Q_2=\lambda m =3{,}4\cdot10^5\cdot10 =3{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
Охлаждение льда от \(0^\circ\text{C}\) до \(-20^\circ\text{C}\): \[ Q_3=c_{\text{л}}m(t_2-t_3) =2100\cdot10\cdot20 =0{,}42\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
Общее количество выделившейся теплоты: \[ Q=Q_1+Q_2+Q_3 =1{,}68+3{,}4+0{,}42 =5{,}5\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
Проверка: горизонтальный участок графика при \(0^\circ\text{C}\) показывает замерзание, поэтому в расчёте обязательно учитывается \(\lambda m\).
