19. Hitunglah kalor yang diperlukan/dilepaskan pada :
(a) 300 gram air 20°C menjadi uap 120°C (b) 25 gram uap suhu 120°C didinginkan menjadi air suhu 30°C
(c) 100 gram alkohol menjadi uap alkohol pada titik uapnya (kalor uap alkohol = 90 kal/g)
(a) 300 gram air 20°C menjadi uap 120°C (b) 25 gram uap suhu 120°C didinginkan menjadi air suhu 30°C
(c) 100 gram alkohol menjadi uap alkohol pada titik uapnya (kalor uap alkohol = 90 kal/g)
Jawaban:
(a) Mengubah 300 gram air dari suhu 20°C menjadi uap pada suhu 120°C, dengan menghitung kalor yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap pada suhu 100°C dan kalor yang dibutuhkan untuk mengubah uap pada suhu 100°C menjadi uap pada suhu 120°C.
Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 300 gram air dari suhu 20°C menjadi uap pada suhu 100°C adalah:
Q1 = m × Uair
Q1 = 300 g × 2,26 J/g°C
Q1 = 678 J
Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah uap pada suhu 100°C menjadi uap pada suhu 120°C adalah:
Q2 = m × Uair
Q2 = 300 g × 2,01 J/g°C
Q2 = 603 J
Jadi, kalor yang diperlukan untuk mengubah 300 gram air dari suhu 20°C menjadi uap pada suhu 120°C adalah:
Q = Q1 + Q2
Q = 678 J + 603 J
Q = 1281 J
(b) Menghitung kalor yang dilepaskan saat 25 gram uap suhu 120°C didinginkan menjadi air suhu 30°C, diperlukan menghitung kalor yang dilepaskan saat uap diubah menjadi air pada suhu 100°C dan kalor yang dilepaskan saat air pada suhu 100°C didinginkan menjadi air pada suhu 30°C.
Kalor yang dilepaskan saat 25 gram uap suhu 120°C diubah menjadi air pada suhu 100°C adalah
Q1 = m × Uair
Q1 = 25 g × 2,01 J/g°C
Q1 = 50,25 J
Kalor yang dilepaskan saat air pada suhu 100°C didinginkan menjadi air pada suhu 30°C adalah
Q2 = m × c × ΔT
Q2 = 25 g × 4,18 J/g°C × (100°C - 30°C)
Q2 = 7865 J
Jadi, kalor yang dilepaskan saat 25 gram uap suhu 120°C didinginkan menjadi air suhu 30°C adalah
Q = Q1 + Q2
Q = 50,25 J + 7865 J
Q = 7915,25 J
(c) Untuk menghitung kalor yang diperlukan untuk mengubah 100 gram alkohol menjadi uap alkohol pada titik uapnya, haruslah dulu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk mengubah alkohol menjadi uap pada suhu 65°C.
Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 100 gram alkohol menjadi uap alkohol pada titik uapnya adalah
Q = m × Ualkohol
Q = 100 g × 90 J/g
Q = 9000 J