почему при кристаллизации выделяется теплота?

Это проще представить в виде обратного процесса, пусть сначала вещество находилось в твердой фазе, тогда его атомы жестко связаны друг с другом, и при увеличении температуры атомы также колеблются около некоторого положения равновесия просто с большей амплитудой, но это только до определённого момента, когда энергия тепловых колебаний становится больше, происходит разрыв этой связи и часть внешней энергии расхолдуестя на этот разрыв (типа как чтобы порвать пружину нужно совершить работу по ее растягиванию, т. е. израсходовать энергию) . А теперь представь обратный случай, т. е. кристализацию, теперь уже при соединении в кристаллическую структуру энергия связи совершает работу, которая переходит в энергию тепловых колебаний, т. е. тепло.