Untuk menentukan kalor yang dibutuhkan untuk mengubah sebongkah es menjadi air pada suhu 20°C, kita perlu menggunakan rumus kalor yang diperlukan untuk perubahan fase. Rumus umumnya adalah:
Q = m × L
Di mana:
Q adalah kalor yang dibutuhkan (dalam joule),
m adalah massa benda (dalam kilogram), dan
L adalah kalor laten (dalam joule per kilogram).
Untuk perubahan fase dari es menjadi air pada suhu 0°C, kalor laten yang dibutuhkan adalah sebesar 334,000 joule per kilogram (J/kg). Namun, dalam kasus ini, kita perlu mempertimbangkan juga kenaikan suhu dari -7°C hingga 20°C setelah perubahan fase.
Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut:
1. Perhitungan kalor yang dibutuhkan untuk perubahan fase dari es menjadi air pada suhu 0°C:
Q1 = m × L = 0,8 kg × 334,000 J/kg = 267,200 J
2. Perhitungan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air dari 0°C hingga 20°C:
Q2 = m × c × ΔT
= 0,8 kg × 4,186 J/g°C × (20°C - 0°C)
= 0,8 kg × 4,186 J/g°C × 20°C
= 67,376 J
3. Jumlahkan kedua kalor yang dibutuhkan:
Q_total = Q1 + Q2
= 267,200 J + 67,376 J
= 334,576 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk mengubah sebongkah es dengan massa 0,8 kg menjadi air pada suhu 20°C adalah sebesar 334,576 joule (J).
Jawaban:
334,576 joule (J)
Penjelasan:
Untuk menentukan kalor yang dibutuhkan untuk mengubah sebongkah es menjadi air pada suhu 20°C, kita perlu menggunakan rumus kalor yang diperlukan untuk perubahan fase. Rumus umumnya adalah:
Q = m × L
Di mana:
Q adalah kalor yang dibutuhkan (dalam joule),
m adalah massa benda (dalam kilogram), dan
L adalah kalor laten (dalam joule per kilogram).
Untuk perubahan fase dari es menjadi air pada suhu 0°C, kalor laten yang dibutuhkan adalah sebesar 334,000 joule per kilogram (J/kg). Namun, dalam kasus ini, kita perlu mempertimbangkan juga kenaikan suhu dari -7°C hingga 20°C setelah perubahan fase.
Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut:
1. Perhitungan kalor yang dibutuhkan untuk perubahan fase dari es menjadi air pada suhu 0°C:
Q1 = m × L = 0,8 kg × 334,000 J/kg = 267,200 J
2. Perhitungan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air dari 0°C hingga 20°C:
Q2 = m × c × ΔT
= 0,8 kg × 4,186 J/g°C × (20°C - 0°C)
= 0,8 kg × 4,186 J/g°C × 20°C
= 67,376 J
3. Jumlahkan kedua kalor yang dibutuhkan:
Q_total = Q1 + Q2
= 267,200 J + 67,376 J
= 334,576 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk mengubah sebongkah es dengan massa 0,8 kg menjadi air pada suhu 20°C adalah sebesar 334,576 joule (J).