Temukan kalor yang dibutuhkan dalam proses sebagai berikut : seorang siswa memanaskan 1,5 kg es dari suhu 5°C sampai 100°C hingga semuanya berubah menjadi uap.
Diketahui :
C es = 2,1 kj/kg°C
C air = 4,2 kj/kg°C
L es = 336 kj/kg
U = 2.260 kj/kg
Diketahui :
C es = 2,1 kj/kg°C
C air = 4,2 kj/kg°C
L es = 336 kj/kg
U = 2.260 kj/kg
Verified answer
Jawaban:
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu memecahkan masalah menjadi beberapa tahap. Pertama, kita perlu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu es dari 5°C sampai 0°C. Kedua, kita perlu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es menjadi air pada suhu 0°C. Ketiga, kita perlu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air dari 0°C sampai 100°C. Keempat, kita perlu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan air pada suhu 100°C. Terakhir, kita perlu menjumlahkan semua kalor yang dibutuhkan dalam proses tersebut. Berikut adalah langkah-langkahnya:
1. Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu es dari 5°C sampai 0°C:
Q1 = m·Ces·ΔT
Q1 = 1,5 kg · 2,1 kj/kg°C · (0°C - 5°C)
Q1 = -15,75 kj
Karena suhu turun, maka nilai kalor yang dibutuhkan adalah negatif.
2. Kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es menjadi air pada suhu 0°C:
Q2 = m·Les
Q2 = 1,5 kg · 336 kj/kg
Q2 = 504 kj
3. Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air dari 0°C sampai 100°C:
Q3 = m·Cair·ΔT
Q3 = 1,5 kg · 4,2 kj/kg°C · (100°C - 0°C)
Q3 = 630 kj
4. Kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan air pada suhu 100°C:
Q4 = m·U
Q4 = 1,5 kg · 2.260 kj/kg
Q4 = 3.390 kj
5. Jumlahkan semua kalor yang dibutuhkan dalam proses tersebut:
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
Qtotal = -15,75 kj + 504 kj + 630 kj + 3.390 kj
Qtotal = 4.508,25 kj
Jadi, kalor yang dibutuhkan dalam proses tersebut adalah sebesar 4.508,25 kj.