Perubahan wujud zat – contoh soal UN

1. Grafik di bawah ini menyatakan hubungan antara suhu (T) dengan kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat. Besar kalor uap zat padat tersebut adalah…
A. 60 kalori/gram
B. 70 kalori/gram
C. 80 kalori/gram
D. 90 kalori/gram
E. 100 kalori/gram
Pembahasan :Perubahan wujud zat - 1Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diserap (atau dilepaskan) oleh 1 gram benda untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas (atau dari gas menjadi cair).
Diketahui :
Kalor yang diserap atau dilepas : Q = 140 kalori – 60 kalori = 80 kalori
Massa zat padat : m = 1 gram
Ditanya :
Kalor uap (Lv) zat padat ?
Jawab :
Rumus untuk menentukan kalor uap :
Q = m Lv
Keterangan : Q = kalor yang diserap atau dilepaskan, m = massa zat, Lv = kalor uap
Lv = Q / m
Lv = 80 kalori / 1 gram
Lv = 80 kalori/gram
Jawaban yang benar adalah C.

2. Di bawah ini adalah grafik kalor terhadap suhu dari 1 kg uap pada tekanan normal. Kalor didih air 2256 x 103 J/kg dan kalor jenis air 4,2 x 103 J/kg K, maka kalor yang dilepas pada perubahan dari uap menjadi air adalah…
A. 4,50 × 103 Joule
B. 5,20 × 103 Joule
C. 2,00 × 106 Joule
D. 2,26 × 106 Joule
E. 4,40 × 106 Joule

Perubahan wujud zat - 2Pembahasan :
Diketahui :
Kalor uap atau kalor didih (Lv) = 2.256 x 103 J/kg
Kalor jenis air (c) = 4200 J/kg K
Massa uap (m) = 1 kg
Ditanya :
Kalor yang dilepas (Q) ?
Jawab :
Q = m Lv
Q = (1 kg)(2.256 x 103 J/kg)
Q = 2256 x 103 Joule
Q = 2,256 x 106 Joule
Jawaban yang benar adalah D.

3. Banyaknya kalor yang diserap untuk menaikan suhu air bermassa 2 kg dari -2 oC sampai 10 oC adalah… Kalor jenis air = 4.200 J/kg Co, kalor jenis es = 2.100 J/kg Co, kalor lebur air (LF) = 334.000 J/kg
A. 760.400 J
B. 750.000 J
C. 668.000 J
D. 600.000 J
E. 540.000 J
Pembahasan :
Diketahui :
Massa (m) air = 2 kg
Suhu (T) awal = -2 oC
Suhu (T) akhir = 10 oC
Kalor jenis es (c es) = 2100 J/kg Co
Kalor jenis air (c air) = 4200 J/kg Co
Kalor lebur air (LF) = 334.000 J/kg
Ditanya :
Kalor yang diserap (Q) ?
Jawab :
Perubahan suhu dari -2 oC sampai 10 oC dilalui melalui beberapa tahap.
Tahap 1, suhu es meningkat dari -2 oC sampai 0 oC (kenaikan suhu es berhenti pada suhu titik beku air yakni 0 oC)
Tahap 2, semua es mencair (wujud padat berubah menjadi wujud cair pada suhu titik beku air yakni 0 oC)
Tahap 3, suhu air meningkat lagi dari 0 oC sampai 10 oC)
Jadi dari suhu -2 oC sampai 0 oC, air masih dalam wujud padat. Pada suhu 0 oC, terjadi perubahan wujud padat menjadi cair. Setelah wujud padat berubah menjadi wujud cair, suhu air meningkat lagi dari 0 oC sampai 10 oC.
Q1 = (m)(c es)(delta T) = (2 kg)(2100 J/kg Co)(0 oC – (-2 oC)) = (2)(2100 J)(2) = 8400 J
Q2 = (m)(LF) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q3 = (m)(c air)(delta T) = (2 kg)(4200 J/kg Co)(10 oC – 0 oC)) = (2)(4200 J)(10) = 84000 J
Kalor yang diserap :
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 Joule
Jawaban yang benar adalah A.