Для расплавления 1 кг льда при температуре 0 градусов Цельсия, необходимо сжечь 334 кДж энергии. Для доведения образовавшейся воды до кипения (100 градусов Цельсия) нужно дополнительно 226 кДж энергии.

Таким образом, общее количество энергии, которое надо выделить, чтобы расплавить 1 кг льда и довести воду до кипения, составляет 560 кДж.

Теплота плавления льда: Q1 = m Lf = 1 кг 334 кДж/кг = 334 кДж
Теплота нагрева воды до кипения: Q2 = m c ΔT = 1 кг 4.18 kJ/kg°C 100°C = 418 кДж
Общая теплота: Q = Q1 + Q2 = 334 кДж + 418 кДж = 752 кДж

Для нагревания льда от -20 градусов Цельсия до температуры плавления (0 градусов Цельсия) также потребуется энергия. Теплоемкость льда: c = 2.1 kJ/kg°C

Теплота нагрева льда: Q3 = m c ΔT = 1 кг 2.1 kJ/kg°C 20°C = 42 кДж

Таким образом, чтобы нагреть лед с -20 градусов до температуры плавления потребуется 42 кДж энергии.

Кусок льда растаял за 30 минут, что равняется 0.5 часам. Если за это время лед начал таять, значит он успел нагреться до температуры плавления и сколько-то времени был при этой температуре. Так как для нагревания льда до 0 градусов Цельсия потребовалось 42 кДж, то это и есть количество энергии, которое ушло на нагревание льда до температуры плавления. Таким образом, лед нагревался 0.5 часа от -20 градусов до 0 градусов.