정답: 2

수돗물을 18℃에서 9℃로 냉각하는 데 필요한 열량과 얼음이 흡수하는 열량을 계산하여 얼음 사용량을 구합니다.

1.  **물이 잃는 열량 계산:**
    *   물의 질량 ($m_{물}$): 10 kg
    *   물의 비열 ($c_{물}$): 약 $1 \text{ kcal/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$ (또는 $4.186 \text{ kJ/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$)
    *   온도 변화 ($\Delta T_{물}$): $18^\circ\text{C} - 9^\circ\text{C} = 9^\circ\text{C}$
    *   잃는 열량 ($Q_{잃는}$): $m_{물} \cdot c_{물} \cdot \Delta T_{물} = 10 \text{ kg} \cdot 1 \text{ kcal/(kg}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 9^\circ\text{C} = 90 \text{ kcal}$

2.  **얼음이 얻는 열량 계산:**
    얼음은 먼저 녹아서 0℃ 물이 되고, 그 다음 0℃ 물이 9℃까지 온도가 올라갑니다.
    *   얼음의 질량 ($m_{얼음}$): 구해야 할 값
    *   얼음의 융해열 ($L_{융해}$): 약 $80 \text{ kcal/kg}$ (또는 $334 \text{ kJ/kg}$)
    *   녹은 얼음(물)의 온도 상승: $0^\circ\text{C}$에서 $9^\circ\text{C}$까지 ($9^\circ\text{C}$ 상승)
    *   융해에 필요한 열량 ($Q_{융해}$): $m_{얼음} \cdot L_{융해} = m_{얼음} \cdot 80 \text{ kcal/kg}$
    *   녹은 물의 온도 상승에 필요한 열량 ($Q_{상승}$): $m_{얼음} \cdot c_{물} \cdot \Delta T_{물} = m_{얼음} \cdot 1 \text{ kcal/(kg}\cdot^\circ\text{C)} \cdot 9^\circ\text{C} = m_{얼음} \cdot 9 \text{ kcal}$
    *   얼음이 얻는 총 열량 ($Q_{얻는}$): $Q_{융해} + Q_{상승} = m_{얼음} \cdot 80 + m_{얼음} \cdot 9 = m_{얼음} \cdot 89 \text{ kcal}$

3.  **열량 평형:**
    물이 잃는 열량과 얼음이 얻는 열량은 같아야 합니다.
    $Q_{잃는} = Q_{얻는}$
    $90 \text{ kcal} = m_{얼음} \cdot 89 \text{ kcal}$
    $m_{얼음} = \frac{90}{89} \approx 1.011 \text{ kg}$

표준 물리 상수를 사용하여 계산한 얼음 사용량은 약 1.01 kg입니다. 보기 중 가장 가까운 값은 1.11kg(보기 3)입니다. 그러나 제공된 정답은 2번(0.92kg)이므로, 계산 결과와는 차이가 있습니다.

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