Total energi yang diperlukan untuk mengubah 50 gram es menjadi uap pada suhu 100 derajat Celsius adalah:
Total energi = 16700 J + 20900 J + 113000 J = 150600 J
Penjelasan:
1.Untuk memanaskan es dari suhu awalnya (0 derajat Celsius) hingga mencapai titik lelehannya (0 derajat Celsius), kita perlu menghitung energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhunya dari 0 derajat Celsius menjadi 0 derajat Celsius. Ini diberikan oleh rumus:
Q1 = m × C × ΔT1
di mana:
Q1 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa es (dalam gram),
C adalah kalor spesifik es (sekitar 2,09 J/g°C),
ΔT1 adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius).
Dalam kasus ini, ΔT1 adalah 0 derajat Celsius, sehingga energi yang diperlukan untuk mencapai titik lelehannya adalah nol.
2.Setelah mencapai titik leleh (0 derajat Celsius), energi yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air pada suhu yang sama diberikan oleh rumus:
Q2 = m × Hf
di mana:
Q2 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa es (dalam gram),
Hf adalah kalor peleburan es (sekitar 334 J/g).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram, sehingga Q2 = 50 g × 334 J/g = 16700 J.
3.Setelah es mencair menjadi air pada suhu 0 derajat Celsius, energi yang diperlukan untuk memanaskan air dari 0 derajat Celsius hingga suhu mencapai 100 derajat Celsius diberikan oleh rumus:
Q3 = m × C × ΔT2
di mana:
Q3 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa air (dalam gram),
C adalah kalor spesifik air (sekitar 4,18 J/g°C),
ΔT2 adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram dan ΔT2 adalah 100 derajat Celsius, sehingga Q3 = 50 g × 4,18 J/g°C × 100°C = 20900 J.
4.Setelah mencapai suhu 100 derajat Celsius, energi yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap pada suhu yang sama diberikan oleh rumus:
Q4 = m × Hv
di mana:
Q4 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa air (dalam gram),
Hv adalah kalor penguapan air (sekitar 2260 J/g).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram, sehingga Q4 = 50 g × 2260 J/g = 113000 J.
Jadi, total energi yang diperlukan untuk mengubah 50 gram es menjadi uap pada suhu 100 derajat Celsius adalah:
Total energi = 16700 J + 20900 J + 113000 J = 150600 J
Jawaban:
Total energi yang diperlukan untuk mengubah 50 gram es menjadi uap pada suhu 100 derajat Celsius adalah:
Total energi = 16700 J + 20900 J + 113000 J = 150600 J
Penjelasan:
1.Untuk memanaskan es dari suhu awalnya (0 derajat Celsius) hingga mencapai titik lelehannya (0 derajat Celsius), kita perlu menghitung energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhunya dari 0 derajat Celsius menjadi 0 derajat Celsius. Ini diberikan oleh rumus:
Q1 = m × C × ΔT1
di mana:
Q1 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa es (dalam gram),
C adalah kalor spesifik es (sekitar 2,09 J/g°C),
ΔT1 adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius).
Dalam kasus ini, ΔT1 adalah 0 derajat Celsius, sehingga energi yang diperlukan untuk mencapai titik lelehannya adalah nol.
2.Setelah mencapai titik leleh (0 derajat Celsius), energi yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air pada suhu yang sama diberikan oleh rumus:
Q2 = m × Hf
di mana:
Q2 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa es (dalam gram),
Hf adalah kalor peleburan es (sekitar 334 J/g).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram, sehingga Q2 = 50 g × 334 J/g = 16700 J.
3.Setelah es mencair menjadi air pada suhu 0 derajat Celsius, energi yang diperlukan untuk memanaskan air dari 0 derajat Celsius hingga suhu mencapai 100 derajat Celsius diberikan oleh rumus:
Q3 = m × C × ΔT2
di mana:
Q3 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa air (dalam gram),
C adalah kalor spesifik air (sekitar 4,18 J/g°C),
ΔT2 adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram dan ΔT2 adalah 100 derajat Celsius, sehingga Q3 = 50 g × 4,18 J/g°C × 100°C = 20900 J.
4.Setelah mencapai suhu 100 derajat Celsius, energi yang diperlukan untuk mengubah air menjadi uap pada suhu yang sama diberikan oleh rumus:
Q4 = m × Hv
di mana:
Q4 adalah energi yang diperlukan (dalam joule),
m adalah massa air (dalam gram),
Hv adalah kalor penguapan air (sekitar 2260 J/g).
Dalam kasus ini, m adalah 50 gram, sehingga Q4 = 50 g × 2260 J/g = 113000 J.
Jadi, total energi yang diperlukan untuk mengubah 50 gram es menjadi uap pada suhu 100 derajat Celsius adalah:
Total energi = 16700 J + 20900 J + 113000 J = 150600 J