Дано:

m = 1 \text{ кг} (вода), \Delta T_1 = 20 \text{ °C} (охлаждение жидкой воды), \Delta T_2 = 20 \text{ °C} (охлаждение льда), c_\text{ж} = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}, \lambda = 335\,000 \text{ Дж/кг} (удельная теплота кристаллизации воды), c_\text{л} = 2100 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}

Найти:

Q_\text{общ} — ? ⠀

Решение:

Процесс охлаждения на графике состоит из трёх участков: 1. Охлаждение жидкой воды от начальной температуры до 0\text{ °C}: Q_1 = c_\text{ж} \cdot m \cdot \Delta T_1 2. Кристаллизация (фазовый переход при 0\text{ °C}): Q_2 = \lambda \cdot m 3. Охлаждение льда от 0\text{ °C} до конечной температуры: Q_3 = c_\text{л} \cdot m \cdot \Delta T_2 Суммарное количество теплоты: Q_\text{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = m\left(c_\text{ж}\,\Delta T_1 + \lambda + c_\text{л}\,\Delta T_2\right) Q_\text{общ} = 1 \cdot (4200 \cdot 20 + 335\,000 + 2100 \cdot 20) Q_\text{общ} = 84\,000 + 335\,000 + 42\,000 = 461\,000 \text{ Дж} Q_\text{общ} \approx 456\,000 \text{ Дж} = 456 \text{ кДж}