Зависимость температуры 1 л воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось в процессе охлаждения льда?

На графике видно, что вода охлаждалась от 20°C до 0°C, затем происходило отвердевание воды в лёд (температура не менялась), а после этого охлаждение льда до -20°C.

Масса воды m = 1 л = 1 кг.

1. Охлаждение воды от 20°C до 0°C: $$Q_1 = c_в m (T_2 - T_1) = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot (0 - 20) \text{°C} = -84000 \text{ Дж} = -84 \text{ кДж}$$
2. Кристаллизация воды (превращение в лёд): $$Q_2 = - \lambda m = -3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 1 \text{ кг} = -330000 \text{ Дж} = -330 \text{ кДж}$$
3. Охлаждение льда от 0°C до -20°C: $$Q_3 = c_л m (T_2 - T_1) = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot (-20 - 0) \text{°C} = -42000 \text{ Дж} = -42 \text{ кДж}$$
4. Общее количество теплоты: $$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = -84 \text{ кДж} - 330 \text{ кДж} - 42 \text{ кДж} = -456 \text{ кДж}$$

Ответ: При охлаждении льда выделилось 456 кДж теплоты.