Kalor yang Dibutuhkan untuk Mendidihkan Zat Bergantung

88 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII Ayo Coba 4.13 Pada tekanan 1 atm 76 cmHg air mendidih pada suhu 100°C. Titik didih ini disebut titik didih normal. Pada tekanan di bawah 1 atm, air mendidih di bawah 100°C, sedangkan di atas tekanan 1 atm, air mendidih di atas 100°C. Sekarang, kamu dapat memahami bahwa memasak air di dataran tinggi lebih cepat mendidih daripada di pantai karena tekanan di dataran tinggi kurang dari 1 atm.

5. Kalor yang Dibutuhkan untuk Mendidihkan Zat Bergantung

pada Massa dan Jenis Zat Kamu tentu telah memperkirakan bahwa untuk men- didihkan air yang massanya sedikit akan lebih cepat dibandingkan dengan mendidihkan air yang lebih banyak. Mengapa demikian? Untuk mempelajarinya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.13 berikut. Tujuan Memahami bahwa kalor yang diperlukan untuk mendidihkan zat bergantung pada massa zat Alat dan bahan Dua buah gelas kimia, air, pembakar spiritus atau pembakar bunsen, kaki tiga, kasa, dan stopwatch Cara kerja 1. Isilah kedua gelas kimia tersebut dengan air masing-masing sebanyak 300 mL dan 100 mL. 2. Panaskan kedua gelas kimia dengan pembakar yang sama secara bergantian. Usahakan nyala api tidak berubah. Catat waktu yang diperlukan sampai air mendidih. Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan pembakar spiritus. Jangan bermain-main dengan api. Berdasarkan kegiatan Ayo Coba 4.13 tersebut, dapat dikatakan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan suatu zat bergantung pada besar massanya. Semakin banyak massa zat, semakin lama untuk mendidihkannya. Hal ini disebabkan banyak partikel zat yang harus diubah menjadi gas sehingga semakin banyak kalor yang diberikan untuk mendidih. Apakah untuk mendidihkan zat yang berbeda memer- lukan jumlah kalor yang berbeda pula? Untuk menjawabnya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.14 berikut. a b Gambar 4.15 Di pegunungan air lebih cepat mendidih dibandingkan di tepi pantai. Gambar 4.16 a Dengan massa air yang lebih banyak, akan lebih lama mendidih daripada b massa yang sedikit. Di unduh dari : Bukupaket.com 89 Kalor dalam Perubahan Wujud Zat Ayo Coba 4.14 Air memiliki titik didih yang lebih besar dibandingkan dengan alkohol. Jadi, air lebih banyak membutuhkan kalor daripada alkohol untuk mencapai suhu tertentu. Seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa kalor sebanding dengan massa benda. Begitu pula kalor yang digunakan untuk mendidihkan suatu zat akan sebanding dengan massa zat tersebut. Selain itu, kalor yang digunakan untuk mendidihkan suatu zat bergantung pada jenis zat tersebut. Jenis zat ini akan menentukan titik didihnya, yaitu suhu di mana suatu zat berubah wujud dari zat cair menjadi gas pada tekanan 1 atm. Titik didih suatu zat sama dengan titik embunnya, yaitu di mana terjadi proses pengembunan atau perubahan wujud dari gas menjadi cair. Banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 kg zat pada titik didihnya disebut kalor uap U. Besar kalor uap selalu sama dengan kalor embun, yakni kalor yang diperlukan untuk mengembunkan 1 kg zat gas. Secara matematis, hubungan antara kalor yang di bu- tuhkan untuk mendidihkan suatu zat dengan massanya ditulis sebagai berikut. Q = m . U 4–2 dengan: Q = banyaknya kalor yang diperlukan J m = massa zat kg U = kalor uap Jkg Tujuan Memahami bahwa kalor yang diperlukan untuk mendidih ber- gantung pada jenis zat Alat dan bahan Dua buah gelas kimia, air, alkohol, pembakar spiritus atau pembakar bunsen, kaki tiga, kasa, dan stopwatch Cara kerja 1. Isilah gelas kimia pertama dengan air sebanyak 50 g dan gelas kimia kedua dengan alkohol sebanyak 50 g. 2. Panaskan kedua gelas kimia dengan pembakar secara ber- gantian. Usahakan nyala api tidak berubah. Catat waktu yang diperlukan sampai mendidih. Pertanyaan 1. Zat cair manakah yang lebih cepat mendidih? 2. Manakah yang paling banyak memerlukan kalor sampai zat cair mendidih? 3. Buatlah kesimpulan tentang hubungan antara kalor yang di- perlukan sampai mendidih dan jenis zat cair. a b Air Alkohol Gambar 4.17 Antara a air dan b alkohol, manakah yang memerlukan kalor lebih banyak sampai keduanya mendidih? Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan pembakar spiritus. Jangan bermain- main dengan api. Di unduh dari : Bukupaket.com 90 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII Dari hasil percobaan, diperoleh beberapa titik didih zat cair yang diperlihatkan pada Tabel 4.2 berikut. Tabel 4.2 Titik Didih Berbagai Zat Nama Zat Titik Didih °C Kalor Uap Kkalkg Jkg Oksigen –180 51 2,1 10 5 Alkohol 78 204 8,5 10 5 Air 100 539 22,6 10 5 Timbel 1.750 208 8,7 10 5 Perak 2.193 558 23 10 5 Tungsten 5.900 1.150 48 10 5 Besi 3.032 1.520 63,4 10 5 Tabel 4.2 memperlihatkan bahwa zat yang berbeda me- miliki titik didih yang berbeda pula. Di antara berbagai jenis zat cair, air memiliki titik didih yang relatif besar daripada zat cair lainnya sehingga air sering digunakan sebagai pendingin benda- benda yang memiliki titik didih di atas 100°C.

6. Pada Saat Melebur Zat Membutuhkan Kalor