Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Kalor jenis es adalah 0,5 kal/(g°C), kalor lebur es adalah 80 kal/g dan kalor jenis air adalah 1 kal/g°C. Untuk massa awal es sebesar 100 g, tentukan kalor yang diperlukan dari A ke D!

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut!

Kalor jenis es adalah 0,5 kal/(g°C), kalor lebur es adalah 80 kal/g dan kalor jenis air adalah 1 kal/g°C. Untuk massa awal es sebesar 100 g, tentukan kalor yang diperlukan dari A ke D!

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row m equals cell 100 space straight g end cell row cell c subscript e s end subscript end cell equals cell 0 comma 5 space kal divided by straight g degree straight C end cell row cell L subscript e s end subscript end cell equals cell 80 space kal divided by straight g end cell row cell c subscript a i r end subscript end cell equals cell 1 space kal divided by straight g degree straight C end cell end table 

Ditanya
Kalor yang diperlukan dari A ke D?

Penyelesaian
Kalor adalah bentuk energi yang secara alamiah berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Kalor yang diperlukan dari A ke D melalui beberapa proses, yakni A-B, B-C, dan C-D.

Kalor pada proses A-B
Berdasarkan grafik, pada proses A-B zat berwujud es dan terjadi perubahan suhu sebesar 5°C. Kalor yang menyebabkan perubahan suhu sebanding dengan massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu. Sehingga besarnya:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript A B end subscript end cell equals cell m c subscript e s end subscript increment T subscript A B end subscript end cell row blank equals cell 100 times 0 comma 5 times open parentheses 0 minus open parentheses negative 5 close parentheses close parentheses end cell row blank equals cell 50 open parentheses 5 close parentheses end cell row cell Q subscript A B end subscript end cell equals cell 250 space kal end cell end table 

Kalor pada proses B-C
Berdasarkan grafik, pada proses B-C terjadi perubahan wujud zat dari padat menjadi cair, sehingga kalor yang diperlukan adalah kalor untuk melebur. Besarnya kalor untuk melebur sebanding dengan massa jenis zat dan kalor lebur zat, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript B C end subscript end cell equals cell m L subscript e s end subscript end cell row blank equals cell 100 times 80 end cell row cell Q subscript B C end subscript end cell equals cell 8.000 space kal end cell end table 

Kalor pada proses D-C
Berdasarkan grafik, pada proses D-C zat berwujud air dan terjadi perubahan suhu sebesar 60°C. Kalor yang menyebabkan perubahan suhu sebanding dengan massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu. Sehingga besarnya:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript C D end subscript end cell equals cell m c subscript a i r end subscript increment T subscript C D end subscript end cell row blank equals cell 100 times 1 times 60 end cell row cell Q subscript C D end subscript end cell equals cell 6.000 space kal end cell end table 

Kalor total dari A ke D
Besar kalor dari A ke D merupakan penjumlahan total proses dari A ke D, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript t o t a l end subscript end cell equals cell Q subscript A B end subscript plus Q subscript B C end subscript plus Q subscript C D end subscript end cell row blank equals cell 250 plus 8000 plus 6000 end cell row blank equals cell 14250 space kal end cell end table 

Jadi, kalor yang diperlukan dari A ke D 14.250 kal.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Besar kalor yang harus dipindahkan dari 25 g air pada suhu 60°C untuk mengubah seluruh air menjadi es pada suhu 0°C adalah ... (kalor lebur es adalah 80 kal/g dan kalor jenis air adalah 1 kal/g°C).

Pembahasan Soal:

Diketahui

mTairTesLescair=====25g60C0C80kal/g1kal/gC 

Ditanya:
=...?

Penyelesaian:

Kalor adalah bentuk energi yang secara alamiah berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Untuk memahami peristiwa tersebut kita gambarkan grafik perubahan suhu dan wujud.

Dari grafik di atas, untuk mengubah air bersuhu 60oC menjadi 0oC harus memindahkan dua jenis kalor yaitu Qdan Q2

#Menentukan Q1

Pada grafik dijelaskan bahwa Q1 adalah kalor untuk mengubah 60oC air menjadi  0oC air. Besar kalor untuk mengubah suhu berlaku persamaan:

Q1Q1===mcairT251(600)1500kal 

#Menentukan Q2

Pada grafik dijelaskan bahwa Q2 adalah kalor untuk mengubah wujud air  menjadi  es pada suhu 0oC. Besar kalor untuk mengubah wujud berlaku persamaan:

Q2Q2===mLes25802000kal 

Kalor total
Besar kalor total yang dipindahkan adalah:

QtotalQtotal===Q1+Q21500+20003500kal 

Dengan demikian kalor total yang dipindahkan adalah 3.500 kal.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Bagaimana persamaan kalor untuk menaikkan suhu benda dan kalor untuk mengubah wujud benda? Coba jelaskan

Pembahasan Soal:

Kalor adalah salah satu bentuk energi, yaitu energi panas. Kalor yang diberikan pada suatu benda akan dapat meningkatkan suhu benda. Kalor yang dapat meningkatkan suhu benda dapat dihitung dengan persamaan:

Q equals m c increment T 

dimana m adalah massa benda, c adalah kalor jenis benda, dan ΔT adalah perubahan suhu benda.

Selain itu kalor juga dapat merubah wujud benda. Kalor yang digunakan untuk merubah wujud benda disebut sebagai kalor laten. Secara spesifik kalor yang digunakan untuk merubah wujud zat padat menjadi zat cair disebut sebagai kalor lebur, dengan persamaan:space 

Q equals m L 

sementara itu kalor yang digunakan untuk merubah wujud zat cair menjadi gas/uap dapat dihitung dengan persamaan:

Q equals m U 

dimana m adalah massa benda, L adalah kalor laten lebur zat dan U adalah kalor laten uap zat.

0

Roboguru

Berapa lama waktu yang diperlukan oleh suatu pemanas celup 600 W untuk menguapkan campuran 0,05 kg air dan 0,03 kg es yang suhu awalnya 0°C? (kalor lebur es = 332.000 J/kg dan kalor uap air = 2.270.00...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

P equals 600 space straight W m subscript a i r end subscript equals 0 comma 05 space kg m subscript e s end subscript equals 0 comma 03 space kg T subscript 0 equals 0 degree straight C T subscript a equals 100 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 4.200 space straight J divided by kg degree straight C L subscript e s end subscript equals 332.000 space straight J divided by kg U subscript a i r end subscript equals 2.270.000 space straight J divided by kg          

Ditanya: t equals... ?    

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh pemanas celup menjadi kalor yang diterima oleh campuran air dan es. 

Wlistrik=Qair+QesP×t=[(mair×cair×ΔTair)+(mair×Uair)]+[(mes×Les)+(mes×cair×ΔTes,air)+(mes×Uair)]600×t=[(0,05×4200×100)+(0,05×2270000)]+[(0,03×332000)+(0,03×4200×100)+(0,03×2270000)]600×t=134500+90660t=600225160t=375,3detik  

Dengan demikian, lama waktu yang diperlukan untuk menguapkan campuran air dan es tersebut adalah 375,3 detik

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 375,3 detik.

0

Roboguru

Dalam sebuah bejana tertutup terdapat 7 g air dan 5 g es bersuhu 0°C pada tekanan 1 atm. Kalor jenis air 1 kal/g K dan kalor lebur es 80 kal/g. Jika akhirnya isi bejana adalah 12 g air bersuhu 20°C pa...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m subscript e equals 5 space straight g m subscript a equals 7 space straight g L equals 80 space kal divided by straight g c equals space 1 space kal divided by straight g

Ditanya : jumlah kalor yang telah diserap isi bejana?

Penyelesaian :

Kalor merupakan suatu bentuk energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah.

Q equals Q subscript e plus Q subscript a Q equals m subscript e L plus m subscript a c increment T Q equals 5 times 80 plus 12 times 1 times 20 Q equals 400 plus 240 Q equals 640 space kal Q equals 2688 space straight J

Dengan demikian, jumlah kalor yang telah diserap isi bejana adalah 2688 J.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Sebanyak 100 g es pada -5°C dicampur dengan 200 g air pada 30°C pada tekanan 1 atm. Kalor jenis es = 0,5 kal/(g°C) dan kalor lebur es = 80 kal/g. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es,...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript e s end subscript equals 100 space straight g T subscript e s end subscript equals negative 5 degree straight C m subscript a i r end subscript equals 200 space straight g T subscript a i r end subscript equals 30 degree straight C c subscript e s end subscript equals 0 comma 5 space kal divided by straight g degree straight C c subscript a i r end subscript equals 1 space kal divided by straight g degree straight C L subscript e s end subscript equals 80 space kal divided by straight g 

Ditanya: m subscript e s space m e l e b u r end subscript equals m equals... ?  

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi pertukaran energi antara es dengan air yang sesuai dengan asas Black.

Q subscript l e p a s end subscript equals Q subscript s e r a p end subscript m subscript a i r end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript a i r end subscript equals open parentheses m subscript e s end subscript cross times c subscript e s end subscript cross times capital delta T subscript e s end subscript close parentheses plus open parentheses m subscript e s end subscript cross times L subscript e s end subscript close parentheses plus open parentheses m subscript e s end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript e s comma a i r end subscript close parentheses 200 cross times 1 cross times open parentheses 30 minus T close parentheses equals open parentheses 100 cross times 0 comma 5 cross times open parentheses 0 minus left parenthesis negative 5 right parenthesis close parentheses close parentheses plus open parentheses 100 cross times 80 close parentheses plus open parentheses 100 cross times 1 cross times open parentheses T minus 0 close parentheses close parentheses 6000 minus 200 T equals 250 plus 8000 plus 100 T minus 2250 equals 300 T T equals fraction numerator negative 2250 over denominator 300 end fraction T equals negative 7 comma 5 degree straight C.  

Suhu campuran dari hasil perhitungan bernilai negatif, ini menunjukkan bahwa tidak seluruh bagian es telah melebur sempurna dan masih terdapat beberapa gram es masih dalam bentuk padatan.

Hitung massa es yang telah melebur menjadi air dengan asas Black.

Q subscript l e p a s end subscript equals Q subscript s e r a p end subscript m subscript a i r end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript a i r end subscript equals open parentheses m subscript e s end subscript cross times c subscript e s end subscript cross times capital delta T subscript e s end subscript close parentheses plus open parentheses m subscript e s end subscript cross times L subscript e s end subscript close parentheses 200 cross times 1 cross times open parentheses 30 close parentheses equals open parentheses 100 cross times 0 comma 5 cross times open parentheses 0 minus left parenthesis negative 5 right parenthesis close parentheses close parentheses plus open parentheses m cross times 80 close parentheses 6000 equals 250 plus 80 m 80 m equals 5 comma 75 m equals 5750 over 80 m equals 71 comma 875 space straight g. 

Dengan demikian, massa es yang melebur adalah 71,875 g.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 71,875 g.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved