Perhatikan grafik percobaan pemanasan es hingga menjadi air mendidih berikut ini. Massa es yang digunakan 200 gram, lama pemanasan dari titik P - Q - R - S sebagai berikut: Berdasarkan grafik serta data pada tabel, maka pernyataan yang benar adalah.... A. Pada pemanasan air dari 0°C hingga 5°C memerlukan waktu yang sama dengan pemanasan es dari – 5 °C hingga 0°C. B. Pada pemanasan air dari 0°C hingga 80°C memerlukan waktu yang sama dengan melebur es seluruhnya. C. Kalor yang dibutuhkan untuk melebur seluruh es lebih besar dari pada memanaskan air dari 0°C hingga 100°C. D. Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu es dari – 5 °C hingga 0°C setara dengan melebur es tersebut 20 gram.

Jawaban yang benar adalah B. Pada pemanasan air dari 0°C hingga 80°C memerlukan waktu yang sama dengan melebur es seluruhnya. Diketahui: Grafik percobaan pemanasan es hingga menjadi air mendidih m = 200 gram = 0,2 kg c es = 2.100 J/kg°C c air = 4.200 J/kg°C L es = 336.000 J/kg Ditanya: Pernyataan yang benar = ...? Jawab: Kalor adalah bentuk energi yang secara alamiah berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah ketika kedua benda disentuhkan atau dicampur. Kalor dapat dibagi menjadi dua sebagai berikut. (i). Kalor yang menyebabkan perubahan suhu, dirumuskan oleh: Q = m x c x ∆T. (ii). Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat, dirumuskan oleh: melebur: Q = m x L menguap = Q = m x U. Keterangan: Q = kalor (J) m = massa benda (kg) c = kalor jenis (J/kg°C) ∆T = perubahan suhu (°C) L = kalor lebur (J/kg) U = kalor uap (J/kg). Berdasarkan informasi di atas, maka hitung kebutuhan kalor tiap-tiap proses. 1. Proses PQ Q = m x c x ∆T Q = 0,2 x 2.100 x (0 - (-5)) Q = 2.100 J. 2. Proses QR Q = m x L Q = 0,2 x 336.000 Q = 67.200 J. 3. Proses RS Q = m x c x ∆T Q = 0,2 x 4.200 x (100 - 0) Q = 84.000 J. Selanjutnya analisis masing-masing pernyataan berdasarkan informasi di atas. A. Pada pemanasan air dari 0°C hingga 5°C memerlukan waktu yang sama dengan pemanasan es dari -5 °C hingga 0°C. SALAH. Untuk daya yang sama, maka kalor sebanding dengan waktu pemanasan, maka saat pemanasan air dari 0°C hingga 5°C (proses RS) diperoleh waktunya yaitu: Q1/Q2 = t1/t2 84.000/4.200 = 40/t2 t2 = 2 menit. Sedangkan waktu pemanasan es dari -5 °C hingga 0°C adalah 1 menit, sehingga waktu yang diperlukan tidaklah sama. B. Pada pemanasan air dari 0°C hingga 80°C memerlukan waktu yang sama dengan melebur es seluruhnya. BENAR. Untuk daya yang sama, maka kalor sebanding dengan waktu pemanasan, maka saat pemanasan air dari 0°C hingga 80°C (proses RS) diperoleh waktunya yaitu: Q1/Q2 = t1/t2 84.000/67.200 = 40/t2 t2 = 32 menit. Waktu melebur es seluruhnya (proses QR) adalah 32 menit, sehingga waktu yang diperlukan bernilai sama. C. Kalor yang dibutuhkan untuk melebur seluruh es lebih besar dari pada memanaskan air dari 0°C hingga 100°C. SALAH, karena kalor pada proses QR < kalor pada proses RS. D. Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu es dari -5°C hingga 0°C setara dengan melebur es tersebut 20 gram. SALAH. Kalor melebur es sebanyak 20 gram adalah: Q' = m x L Q' = 0,02 x 336.000 Q' = 6.720 J. Terlihat bahwa kalor pada proses PQ < kalor pada proses melebur es tersebut 20 gram. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.