Pembahasan soal UN fisika SMP/MTs – Kalor dan perubahan wujud zat

1. Soal UN IPA Fisika SMP/MTs P-ZC-2013/2014 No.4

Perhatikan grafik berikutl
Es yang massanya 50 gram dipanaskan dari -5^oC menjadi air bersuhu 60^oC air. Jika kalor lebur es = 80 kal/gram, kalor jenis es = 0,5 kal/gram ^oC, kalor jenis air = 1 kal/gram ^oC, maka banyaknnya kalor yang diperlukan pada saat proses dari C ke D adalah….

A. 125 kalori
B. 3.000 kalori
C. 4.000 kalori
D. 7.125 kalori

Pembahasan

Diketahui :
Massa es (m es) = 50 gram
Suhu es (T es) = -5 ^oC
Kalor jenis es (c es) = 0,5 kal/gram ^oC
Kalor lebur es (L es) = 80 kal/gram
Suhu air (T air) = 60 ^oC
Kalor jenis air (c air) = 1 kal/gram ^oC
Ditanya : Banyaknya kalor pada proses C ke D
Jawab :

Pada proses A ke B, suhu es berubah dari -5 ^oC menjadi 0 ^oC
Pada proses B ke C, semua es berubah menjadi air (wujud padat berubah menjadi wujud cair). Pada proses ini, suhu tidak berubah.
Pada proses C ke D, suhu air berubah dari 0 ^oC menjadi 60 ^oC

Kalor yang diperlukan pada proses A ke B :
Q = m c ΔT
Q = (m_es)(c_es)(0 – T_es)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 kalori
Kalor yang diperlukan pada proses B ke C :
Q = m L
Q = m_es L_es
Q = (50)(80) = 4000 kalori
Kalor yang diperlukan pada proses C ke D :
Q = m c ΔT
Q = (m_air)(c_air)(T_air – 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 kalori

Kalor yang diperlukan pada proses A ke D :
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 kalori

Penulis menghitung jumlah kalor pada semua proses agar anda dapat memahami cara menyelesaikan soal sejenis ini. Yang ditanyakan adalah kalor yang diperlukan pada proses C ke D.

Jawaban yang benar adalah B.