Pertanyaan

Tentukan banyak kalor yang dilepaskan ketika 20 g uap pada 100°C mengembun dan mendingin menjadi air pada 50°C.

Tentukan banyak kalor yang dilepaskan ketika 20 g uap pada 100°C mengembun dan mendingin menjadi air pada 50°C. $\;\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Penyelesaian: Diketahui: m u a p T u a p T ai r U c ai r = = = = = 20 g = 0 , 02 kg 10 0 o C = 373 K 5 0 o C = 323 K 2260000 J / kg 4200 J / kg . K Ditanya: Q total ? Jawab: Pada soal berikut, dapat kita perhatikan bahwa uap mengalami pelepasan kalor karena: Perubahan wujud (yang awalnya berupa uap kemudian menjadi cair), dan Perubahan suhu (setelah uap mencair kemudian mengalami penurunan suhu dari 100°C menjadi50°C) Proses perubahan kalor yang terjadi pada uap tersebut dapat kita ilustrasikan pada grafik berikut: Awalnya, uap mengalami perubahan wujud terlebih dahulu sebelum mengalami penurunan suhu, mengingat bahwa perubahan wujud zat tidak menyebabkan perubahan suhu dan hanya terjadi pada suatu suhu tertentu (yang kita kenal sebagai titik didih/penguapan) yaitu100°C. Baru setelah uap menjadi cair, perubahan suhu air dari100°C menjadi50°C terjadi. Untuk menghitung besarnya kalor yang dilepaskan oleh uap ketika berubah wujud menjadi cair, kita gunakan persamaan kalor laten penguapan/pengembunan yang rumusnya adalah: Q u a p = m u a p × U Sementara untuk menghitung banyaknya kalor yang dilepas ketika berubah suhu rumusnya adalah: Q s u h u = m × c ai r × △ T (Keterangan: nilai kalor didih/penguapan U air dan kalor jenis c ai r jika tidak diberitahukan di soal secara langsung, maka nilai tersebut dapat dicari di tabel kalor jenis maupun tabel kalor laten untuk zat air, yang mana angka tersebut biasanya kita hafal senilai U = 2260000 kg J dan c ai r = 4200 kg . K J ) Dengan demikian, jika kita hitung berapa banyak total kalor keseluruhan yang dilepas oleh uap 100°C tersebut hingga menjadi air dan mendingin hingga50°C, berarti kita hitung sebagai berikut: Q t o t a l Q t o t a l = = = = = = = Q u a p + Q s u h u ( m × U ) + ( m × c ai r × △ T ) ( 0 , 02 × 2260000 ) + ( 0 , 02 × 4200 × ( 100 − 50 ) ) ( 0 , 02 × 2260000 ) + ( 0 , 02 × 4200 × ( 373 − 323 ) ) ( 0 , 02 × 2260000 ) + ( 0 , 02 × 4200 × 50 ) 45200 + 4200 49400 J Dengan demikian, kalor yang diperlukan dari uap air menjadi air yaitu sebesar49400 J.

Penyelesaian:

Diketahui:

$m_{u a p} T_{u a p} T_{ai r} U c_{ai r} = = = = = 20 g = 0, 02 kg 10 0^{o} C = 373 K 5 0^{o} C = 323 K 2260000 J / kg 4200 J / kg . K$

Ditanya: Q total ?

Jawab:

Pada soal berikut, dapat kita perhatikan bahwa uap mengalami pelepasan kalor karena:

Perubahan wujud (yang awalnya berupa uap kemudian menjadi cair), dan
Perubahan suhu (setelah uap mencair kemudian mengalami penurunan suhu dari 100°C menjadi 50°C)

Proses perubahan kalor yang terjadi pada uap tersebut dapat kita ilustrasikan pada grafik berikut:

Awalnya, uap mengalami perubahan wujud terlebih dahulu sebelum mengalami penurunan suhu, mengingat bahwa perubahan wujud zat tidak menyebabkan perubahan suhu dan hanya terjadi pada suatu suhu tertentu (yang kita kenal sebagai titik didih/penguapan) yaitu 100°C.
Baru setelah uap menjadi cair, perubahan suhu air dari 100°C menjadi 50°C terjadi.

Untuk menghitung besarnya kalor yang dilepaskan oleh uap ketika berubah wujud menjadi cair, kita gunakan persamaan kalor laten penguapan/pengembunan yang rumusnya adalah:

$Q_{u a p} = m_{u a p} \times U$

Sementara untuk menghitung banyaknya kalor yang dilepas ketika berubah suhu rumusnya adalah:

$Q_{s u h u} = m \times c_{ai r} \times △ T$

(Keterangan: nilai kalor didih/penguapan $U$ air dan kalor jenis $c_{ai r}$ jika tidak diberitahukan di soal secara langsung, maka nilai tersebut dapat dicari di tabel kalor jenis maupun tabel kalor laten untuk zat air, yang mana angka tersebut biasanya kita hafal senilai $U = 2260000 \frac{J}{kg}$ dan $c_{ai r} = 4200 \frac{J}{kg . K}$ )

Dengan demikian, jika kita hitung berapa banyak total kalor keseluruhan yang dilepas oleh uap 100°C tersebut hingga menjadi air dan mendingin hingga 50°C, berarti kita hitung sebagai berikut:

$Q_{t o t a l} Q_{t o t a l} = = = = = = = Q_{u a p} + Q_{s u h u} (m \times U) + (m \times c_{ai r} \times △ T) (0, 02 \times 2260000) + (0, 02 \times 4200 \times (100 - 50)) (0, 02 \times 2260000) + (0, 02 \times 4200 \times (373 - 323)) (0, 02 \times 2260000) + (0, 02 \times 4200 \times 50) 45200 + 4200 49400 J$

Dengan demikian, kalor yang diperlukan dari uap air menjadi air yaitu sebesar 49400 J.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (3 rating)

Dewa Dannyswara

Bantu banget Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Alkohol yang suhunya 0°C bermassa 1 kg dipanaskan pada suatu pemanas. Grafik perubahan suhu terhadap kalor diberikln pada gambar di bawah ini. Kalor yang dibutuhkan dari keadaan suhu 0°C sampai ...

4.7

Jawaban terverifikasi

Berapa kalor yang diperlukan agar 5 kg es pada -20°C menjadi uap air seluruhnya pada 120°C?

0.0

Jawaban terverifikasi

Berapa kalor yang diperlukan agar 5 kg es pada -20°C menjadi uap air seluruhnya pada 120°C?

0.0

Jawaban terverifikasi

Alkohol yang suhunya 0°C bermassa 1 kg dipanaskan pada suatu pemanas. Grafik perubahan suhu terhadap kalor diberikln pada gambar di bawah ini. Kalor yang dibutuhkan dari keadaan suhu 0°C sampai ...

4.7

Jawaban terverifikasi

Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zatmemenuhi rumus: Q = ............... Pada saat wujudnya berubah maka suhuzat akan .............. .

5.0

Jawaban terverifikasi