Перейдём от объёма воды к её массе: m = Vρ1 = 500 мл × 1 г/см³ = 500 г Для кристаллизации всей массы воды необходимо выделить теплоту Q: Q = λm = 330000 Дж/кг × 500 г = 165000 Дж Эта теплота выделяется за счёт охлаждения воды до температуры кристаллизации (-3 градуса Цельсия) и затем при переходе в лёд при неизменной температуре (-3 градуса Цельсия). При этом нужно учесть, что при охлаждении до -3 градусов вода выделит тепло Q1: Q1 = mcΔT = 500 г × 4200 Дж/кг ◦C × 3 К = 6300 Дж Здесь c - удельная теплоёмкость воды, ΔT = 3 К - изменение температуры. Итак, общее количество теплоты, необходимое для кристаллизации всей массы воды: Q = Q1 + Q2 Q2 = Q - Q1 = 165000 Дж - 6300 Дж = 158700 Дж Энергия, передаваемая воде механическим воздействием, вынуждает её кристаллизоваться при постоянной температуре -3 градуса Цельсия. При этом каждый грамм воды при переходе в лёд выделяет удельную теплоту кристаллизации λ = 330000 Дж/кг. Значит, масса кристаллизовавшейся воды m' равна: m' = Q2/λ = 158700 Дж / 330000 Дж/кг = 0.48 кг = 480 г Вода при этом превращается в лёд массой m'. Плотность льда меньше плотности воды, поэтому объём льда больше объёма воды, из которой он образовался: V' = m'/ρ2 = 480 г / 0,9 г/см³ = 533,33 мл Высота поднятия поршня h равна объёму, вытесненному льдом: h = V'/S = 53,3 см = 533 мм. Ответ: 533 мм.