정답: 2번
물의 현열(30℃에서 0℃까지) 제거량: \(Q_1 = mc\Delta T = 1000 \text{ kg} \times 1 \text{ kcal/kg}^\circ\text{C} \times (30 - 0)^\circ\text{C} = 30,000 \text{ kcal}\)
물의 응고잠열(0℃ 물에서 0℃ 얼음으로) 제거량: \(Q_2 = mL = 1000 \text{ kg} \times 80 \text{ kcal/kg} = 80,000 \text{ kcal}\)
얼음의 현열(0℃에서 -9℃까지) 제거량: \(Q_3 = mc\Delta T = 1000 \text{ kg} \times 0.5 \text{ kcal/kg}^\circ\text{C} \times (0 - (-9))^\circ\text{C} = 4,500 \text{ kcal}\)
총 필요 열량: \(Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 30,000 + 80,000 + 4,500 = 114,500 \text{ kcal}\)
시간당 필요한 열량: \(Q_{\text{rate}} = \frac{Q_{\text{total}}}{\text{시간}} = \frac{114,500 \text{ kcal}}{24 \text{ h}} \approx 4,770.83 \text{ kcal/h}\)
따라서 약 4,770 kcal/h의 열량이 필요하다.