Es bersuhu -4 derajat celcius dipanaskan sampai melebur. Berapa kalor yang diperlukan?

Untuk mendapatkan jumlah kalor atau panas yang diperlukan untuk melebur es dengan suhu tertentu, kita bisa membagi tahapnya menjadi dua.

Lebih lengkapnya pada soal..

Soal :

1). 500 gram es memiliki suhu -4⁰C dipanaskan sampai melebur. Jika kalor jenis es 2100 J/Kg.⁰C, kalor jenis air 4200 J/Kg.⁰C dan kalor lebur es 300.000 J/Kg, hitunglah kalor atau panas yang diperlukan!

Kita lihat dulu data yang ada :

Massa es = 500 gram = 0,5 kg (ubah satuan menjadi kg sesuai dengan satuan kalor jenis)
Kalor jenis es (c.es) = 2100 J/Kg.⁰C
Kalor jenis air (c.air) = 4200 J/Kg.⁰C
Kalor lebur es (L.es) = 300.000 J/Kg

Untuk mendapatkan kalor total yang diperlukan, prosesnya bisa dibagi menjadi dua :

Kalor bagi es untuk mencapai suhu 0⁰C
Kalor untuk meleburkan es sampai menjadi air semuanya.

1. Kalor untuk menaikkan suhu es sampai 0⁰C

Mari lihat gambar dibawah ini.

Yang dihitung adalah proses dari A sampai B. Proses ini menaikkan suhu es dari -4⁰C sampai ke titik 0⁰C.

Kalor A-B = m.c.Δt

m = massa es = 0,5 kg
c = kalor jenis es = 2100 J/Kg.⁰C
Δt = perbedaan suhu

Kita tidak menggunakan kalor jenis air, karena pada awalnya benda dalam wujud es, sehingga yang digunakan adalah kalor jenis es.

Perbedaan suhu bisa dihitung dengan mengurangkan suhu akhir dengan suhu awal. Untuk proses dari A-B :

Suhu awal (t₁) = -4⁰C
Suhu akhir (t₂) = 0⁰C

Sehingga :

Δt = t₂ - t₁

= 0 - (-4)

= 0 + 4

= 4⁰C

Kalor A-B = m.c.Δt

= 0,5 × 2100 × 4

= 4200 J

Kita sudah mendapatkan kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu es menjadi 0⁰C, yaitu sebesar 4200 J.

2. Mencari kalor untuk meleburkan es sampai menjadi air

Perhatikan lagi gambar dibawah ini.

Kali ini proses yang digunakan adalah B-C.

Perhatikan pada proses ini!
Tidak terjadi perubahan suhu, karena disini hanya terjadi proses perubahan dari es bersuhu 0⁰C sampai menjadi air bersuhu 0⁰C.

Rumus yang digunakan agak berbeda sedikit. Kita tidak akan menggunakan perubahan suhu pada rumusnya.

Kalor B-C = m.L

m = massa es = 0,5 Kg
L = kalor lebur es = 300.000 J/Kg

Langsung masukkan ke dalam rumus.

Kalor B-C = m.L

= m × L

= 0,5 × 300.000

= 150.000 J

Untuk proses B-C, sudah diperoleh kalor yang diperlukan adalah 150.000 J.

3. Menghitung kalor total

Kalor total untuk melebur es bersuhu -4⁰C sampai menjadi air sepenuhnya adalah penjumlahan dari proses A-B dan B-C.

Kalor total = kalor A-B + kalor B-C

= 4200 J + 150.000 J

= 154.200 J.

Itulah kalor yang diperlukan es sampai melebur.

Baca juga :