Diketahui:
Massa es mes = 950 gram = 0,95 kg
Suhu es Tes = -30°C = 243 K
Suhu uap air Tu = 100°C = 373 K
Ditanya: Energi yang diperlukan..?
Pembahasan:
Ada 5 perubahan wujud benda di alam, yaitu: membeku, mencair, menguap, menyublim, dan mengembun. Untuk mengubah es dari suhu 30°C ke uap air bersuhu 100°C, ada beberapa tahap, yaitu:
(1) Mencari kalor yang diperlukan untuk mengubah es dari suhu -30°C ke 0°C:
Pada tahap ini, es bersuhu -30°C diubah menjadi 0°C (titik didih es):
Q1=mc△TQ1=mc(T2−T1)Q1=(0,95)(2100)(273−243)Q1=(1995)(30)Q1=59.850 J
(2). Mencari kalor yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air:
Karena es sudah di titik leburnya (0°C), maka pada tahap ini adalah proses peleburan (pencairan), sehingga menghasilkan air bersuhu 0°C:
Q2=mLQ2=0,95(336.000)Q2=319200 J
(3). Mencari kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu air dari 0°C menjadi 100°C:
Pada tahap ini, untuk mengubah air menjadi uap air, maka suhu air perlu dinaikan terlebih dahulu ke titik didihnya, yaitu 100°C (373 K):
Q3=mcair△TQ3=mcair(T2−T1)Q3=(0,95)(4200)(373−273)Q3=(3990)(100)Q3=399000 J
(4). Mencari kalor yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap:
Setelah air berada di titik didihnya, selanjutnya disini kita bisa mengubah air menjadi uap.
Q4=mUQ4=(0,95)(2268000)Q4=2154600 J
(4). Mencari kalor total:
Kemudian, setelah diketahui kalor yang dibutuhkan pada setiap prosesnya, selanjutnya disini kita akan mencari kalor total yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap:
Qtotal=Q1+Q2+Q3+Q4Qtotal=59850+319200+399000+2154600Qtotal=2932650 J
Jadi, energi yang diperlukan sebesar 2932650 Joule.