Т.к. вода сначала охлаждается, потом кристаллизируется, а потом полученный лед снова охлаждается, то общее кол-во теплоты будет равно сумме кол-ва теплоты при охлаждении воды, кол-ва теплоты при кристаллизации воды и кол-ва теплоты при охлаждении льда. Масса воды будет равна массе полученного льда. Запишем это формулой:
Q = Q кристаллизации + Q охл. воды + Q охл. льда(если пренебречь потерями)
Q охл. воды и Q охл. льда будем брать по модулю, т.к. они получатся отрицательными.
Запишем формулу кол-ва теплоты при охлаждении воды:
Q охл. воды = I c воды * m * (t кон - t нач) I
Запишем формулу кол-ва теплоты при кристаллизации воды:
Q кристаллизации = λ*m
Запишем формулу кол-ва теплоты при охлаждении льда:
Q охл. льда = I c льда*m*(t кон. - t нач.) I
Запишем все в общую формулу:
Q = I c воды * m * (t кон - t нач) I + λ*m + I c льда*m*(t кон. - t нач.) I
Переведем 30 грамм в килограммы:
30 г = 30*10^-3 кг = 0,03 кг
Значение λ я беру 333 кДж/кг, значение c воды - 4200, c льда - 2100:
Q = 4200 * 0,03 * (50-0) + 333 000 * 0,03 + 2100 * 0,03 * (20 - 0) = 6300 + 9990 + 1260 = 17 550 Дж
Ответ: 17 550 Дж