解法
$-20$ ℃ の氷 100 g を $0$ ℃ まで温めるのに必要な熱量は $Q = mc\Delta T$。加えた熱量を $Q = 4.2 \times 10^3$ J とすると:
$$ Q = mc\Delta T $$ $$ 4.2 \times 10^3 = 100 \times c \times 20 $$ $$ 4.2 \times 10^3 = 2000\,c $$ $$ c = \frac{4.2 \times 10^3}{2000} = 2.1 \;\text{J/(g·K)} $$水の比熱は 4.2 J/(g·K) ですが、氷の比熱は約 2.1 J/(g·K) と、水の半分です。同じ質量でも物質の状態によって比熱が異なることに注意しましょう。
状態変化を含む場合、加えた熱 = 温度上昇分 \(mc\Delta T\) + 状態変化分 \(mL\) に分けて考える。氷の比熱は水の約半分(\(\fallingdotseq 2.1\) J/(g·K))。