Для выяснения, замерзнет ли вся вода, рассчитаем, сколько тепла необходимо, чтобы нагреть лед до 0°C, затем плавить его и нагреть до температуры воды.

Вначале рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева льда до 0°C:
Q1 = m c Δt, где
m - масса льда (2 кг),
c - удельная теплоемкость льда (334 Дж/г·°C),
Δt - изменение температуры (0 - (-10) = 10°C).

Q1 = 2 кг 334 Дж/г·°C 10°C = 6680 Дж.

Далее рассчитаем количество тепла, необходимое для плавления льда:
Q2 = m * L, где
m - масса льда (2 кг),
L - удельная теплота плавления льда (333 кДж/кг).

Q2 = 2 кг * 333 кДж/кг = 666 кДж = 666000 Дж.

Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева расплавленного льда до температуры воды:
Q3 = m c Δt, где
m - масса льда (2 кг),
c - удельная теплоемкость воды (4.186 Дж/г·°C),
Δt - изменение температуры (0 - 0 = 0°C).

Q3 = 2 кг 4.186 Дж/г·°C 0°C = 0 Дж.

Итак, суммарно необходимое количество тепла для превращения всего льда в воду при температуре 0°C составляет:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 6680 Дж + 666000 Дж = 672680 Дж.

Теперь остается узнать, сколько тепла выделилось бы при таком процессе. Поскольку калориметр изолирован и теплообмена с окружающей средой нет, то количество тепла, выделенного при полном превращении воды в лед, будет равно суммарному количеству тепла, необходимому для этого:
Q = 672680 Дж.

Таким образом, для полного превращения всей воды в лёд потребуется 672680 Дж тепла.