Для расчета энергии, необходимой для плавления льда, нужно учитывать два этапа:

Подогрев льда от -10°С до 0°С. Плавление льда при температуре 0°С.

Вот формулы, которые нам понадобятся:

Энергия, необходимая для подогрева (Q₁):
[
Q₁ = m \cdot c \cdot \Delta T
]
где:

( m ) — масса льда (5 кг),( c ) — удельная теплоемкость льда (около 2.1 кДж/(кг·°C)),( \Delta T ) — изменение температуры (10 °C).

Энергия, необходимая для плавления (Q₂):
[
Q₂ = m \cdot L_f
]
где:

( L_f ) — удельная теплота плавления льда (около 334 кДж/кг).

Теперь подставим значения:

Подогрев льда:
[
Q₁ = 5 \, \text{кг} \cdot 2.1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 10 \, \text{°C} = 105 \, \text{кДж}
]

Плавление льда:
[
Q₂ = 5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 1670 \, \text{кДж}
]

Теперь сложим оба значения для получения общего количества энергии:
[
Q = Q₁ + Q₂ = 105 \, \text{кДж} + 1670 \, \text{кДж} = 1775 \, \text{кДж}
]

Таким образом, общая энергия, необходимая для нагрева и плавления льда, составит 1775 кДж.