Kalor Dibutuhkan Perubahan Wujud Es Menjadi Uap

Kita sering menemukan pola soal atau permasalahan yang menuntut kita untuk mencari berapa kalor yang diharapkan untuk mengubah wujud es dengan suhu tertentu sampai menjadi uap dengan suhu tertentu juga. Untuk sanggup memecahkan permasalahan tersebut kita harus paham wacana materi pengaruh kalor terhadap suhu zat, kalor lebur, dan kalor uap. Sekarang coba perhatikan grafik Q – T di bawah ini.

Grafik Q-T pada perubahan wujud es menjadi uap

Grafik di atas merupakan grafik perubahan wujud es menjadi uap pada tekanan 1 atmosfer. Jika sejumlah es yang mempunyai suhu di bawah 0°C dipanaskan (diberikan kalor) sampai suhunya mencapai di atas 100°C, maka es tersebut akan berubah wujud dari berbentuk padat menjadi cair kemudian menjadi gas (uap). Perubahan wujud es menjadi uap sanggup diamati pada gambar grafik di atas. Adapun keterangan grafik di atas yakni sebagai berikut.

Garis A – B mengambarkan es mengalami kenaikan suhu dari - T°C sampai menjadi 0°C akhir diberikannya sejumlah kalor. Dalam hal ini zat masih dalam wujud padat (es). Adapun rumus yang berlaku pada garis A-B yakni:

Q = m.c_es.ΔT

Garis B – C mengambarkan walaupun sejumlah kalor diberikan pada zat, suhunya tetap 0°C tetapi es mulai mengalami perubahan wujud dari padatan menjadi berbentuk cair. Adapun rumus yang berlaku pada garis B-C yakni:

Q = m.L_f

Garis C – D mengambarkan air mengalami kenaikan suhu dari 0°C sampai mendidih pada suhu 100°C akhir diberikannya sejumlah kalor. Dalam hal ini zat dalam wujud cairan (air). Adapun rumus yang berlaku pada garis C-D yakni:

Q = m.c_air.ΔT

Garis D – E mengambarkan walaupun sejumlah kalor diberikan pada zat, suhunya tetap 100°C tetapi air mulai mengalami perubahan wujud dari cair menjadi gas (uap). Adapun rumus yang berlaku pada garis D-E yakni:

Q = m.L_u

Untuk memantapkan pemahaman Anda wacana materi kalor yang diharapkan untuk mengubah wujud zat, silahkan simak pola soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Pada tekanan 1 atm terdapat 500 gr es bersuhu –2°C. Es tersebut dipanaskan sampai hambar kemudian diuapkan semua. Jika kalor jenis es = 0,5 kal/gr°C, kalor jenis air = 1 kal/gr°C, kalor lebur es = 80 kal/gr dan kalor uap air 9000 kal/gr. Berapakah kalor yang dibutuhkan?

Penyelesaian:

Pada tekanan 1 atm air mencair pada suhu 0°C dan menguap pada suhu 100°C. Berarti untuk menghitung kalornya sanggup dibuatkan grafik Q - T ibarat pada gambar di bawah ini.

Grafik Q-T

Kalor yang dibutuhkan sebesar:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

Q = m.c_es ΔT + m.L_es + m.c_air. ΔT + m.L_uap

Q = 500.0,5.2 + 500.80 + 500.1.100 + 500.9000

Q = 500 + 40000 + 50000 + 4500000

Q = 4590500 kal

Q = 4590,5 kkal

Jadi kalor yang diharapkan untuk menguapkan seluruh es yang suhunya –2 yaitu 4590,5 kkal.

Contoh Soal 2

Es bermassa 100gr bersuhu -10°C. Kalor jenis es = 0,5 kal/gr°C, kalor jenis air 1,0 kal/gr°C dan kalor lebur es 80 kal/gr. Berapakah suhu final es tersebut jikalau diberi kalor sebesar 10.000 kal.

Penyelesaian:

Kalor yang diharapkan untuk mengubah suhu es dari -10°C menjadi 0°C yakni:

Q1 = m.c_es ΔT

Q = 100.0,5.10

Q = 500 kal

Kalor yang diharapkan untuk mengubah wujud es pada suhu 0°C yakni:

Q2 = m.L_es

Q = 100.80

Q = 8000 kal

Sisa kalor yang dipakai untuk menaikan suhu dari 0°C sampai bersuhu T°C yakni:

Q sisa = Q total – (Q1 + Q2)

Q sisa = 10000 – (500 + 8000)

Q sisa = 10000 – 8500

Q sisa = 1500 kal

Perubahan suhu pemanasan air dengan memakai 1500 kal dari 0°C sampai bersuhu T°C yakni:

Q sisa = m.c_air.ΔT

1500 = 100.1. ΔT

ΔT = 1500/100

ΔT = 15°C

Jadi, suhu final es tersebut jikalau diberi kalor sebesar 10.000 kal yaitu 15°C.

Sumber http://mafia.mafiaol.com

Berlangganan Informasi Terbaru: