Air dengan massa 200 gram pada suhu 60 ºC akan diuapkan. Jika kalor uap air 2,27 x 106 J/kg, kalor jenis air 4.200 J/kgoC dan tekanan udara pada saat ini 1 atmo

Kelas          : VII
Pelajaran    : Fisika
Kategori      : Kalor
Kata Kunci  : grafik, diagram kalor, proses, kalor jenis air, kalor uap air, perubahan suhu, wujud, kalor yang diperlukan

Kode : 7.6.6 [Kelas 7 Fisika Kalor]

Diketahui
Massa air m = 200 gram = 0,2 kg
Suhu awal T = 60°C
Kalor jenis air c = 4.200 J/kg°C
Kalor uap air U = 2,27 x 10⁶ J/kg

Ditanya
Kalor yang diperlukan untuk proses A-C

Penyelesaian

Perhatikan lampiran gambar grafik/diagram kalor dari sumber soal aslinya.

Pada grafik tersebut, kalor terlibat dalam peristiwa perubahan suhu dan perubahan wujud.

Step-1
Hitung kalor pada proses A-B

Pada proses A-B terjadi perubahan suhu air dari 60°C naik menjadi 100°C, sehingga terjadi perubahan suhu ΔT.
Substitusikan data-data ke dalam rumus berikut ini.
[tex]Q=mc\Delta T[/tex]
[tex]Q=(0,2)(4.200)(100-60)[/tex]
[tex]Q=(0,2)(4.200)(40)[/tex]

Diperoleh kalor yang terlibat pada proses A-B sebesar 33.600 joule.

Step-2
Hitung kalor pada proses B-C

Pada proses B-C terjadi perubahan wujud air yang disebut mendidih atau menguap, yakni perubahan wujud dari cair menjadi gas (uap air).
Substitusikan data-data ke dalam rumus berikut ini.
[tex]Q=mU[/tex]
[tex]Q=(0,2)(2,27\times10^6)[/tex]

Diperoleh kalor yang terlibat pada proses B-C sebesar 454.000 joule.

Final step
Hitung kalor yang diperlukan pada proses A-C

Dengan demikian kalor yang diperlukan pada proses A-C merupakan jumlah kalor pada proses A-B dan proses B-C.

[tex]Q_{AB}+Q_{BC}=33.600+454.000[/tex]

Jadi kalor yang diperlukan pada proses A-C sebesar 487.600 joule.
---------------------------------------------
Perhatikan, dari sumber soal aslinya tertera massa air sebesar 2 kg. Jika kita ulangi perhitungan di atas dengan mengganti massa air sesuai data soal asli, maka langkah-langkahnya tetap sama.

Step-1
Hitung kalor pada proses A-B

Pada proses A-B terjadi perubahan suhu air dari 60°C naik menjadi 100°C, sehingga terjadi perubahan suhu ΔT.
Substitusikan data-data ke dalam rumus berikut ini. Ingat, massa air 2 kg.
[tex]Q=mc\Delta T[/tex]
[tex]Q=(2)(4.200)(100-60)[/tex]
[tex]Q=(2)(4.200)(40)[/tex]

Diperoleh kalor yang terlibat pada proses A-B sebesar 336.000 joule.

Step-2
Hitung kalor pada proses B-C

Pada proses B-C terjadi perubahan wujud air yang disebut mendidih atau menguap, yakni perubahan wujud dari cair menjadi gas (uap air).
Substitusikan data-data ke dalam rumus berikut ini.
[tex]Q=mU[/tex]
[tex]Q=(2)(2,27\times10^6)[/tex]

Diperoleh kalor yang terlibat pada proses B-C sebesar 4.540.000 joule.

Final step
Hitung kalor yang diperlukan pada proses A-C

Dengan demikian kalor yang diperlukan pada proses A-C merupakan jumlah kalor pada proses A-B dan proses B-C.

[tex]Q_{AB}+Q_{BC}=336.000+4.540.000[/tex]

Jadi kalor yang diperlukan pada proses A-C sebesar 4.876.000 joule atau 4.876 kJ.
_______________________

Pelajari lebih lanjut soal sejenis, di sini https://brainly.co.id/tugas/13056512
Pelajari soal mengenai panas laten penguapan
brainly.co.id/tugas/13028994
Simak soal perhitungan mencari massa es yang melebur 
brainly.co.id/tugas/12766206