Kalor yang Dibutuhkan untuk Mendidihkan Zat Bergantung

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

Melebur adalah perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Kamu telah mengetahui bahwa perubahan wujud terjadi jika benda diberi kalor. Kamu akan mengamati hubungan antara kalor dan perubahan suhu pada saat melebur. Lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.15 berikut. Ayo Coba 4.15 Tujuan Memahami bahwa melebur memerlukan kalor Alat dan bahan Gelas kimia kecil, kasa, parai n, pembakar spiritus atau pembakar bunsen, kaki tiga, statif, termometer, dan stopwatch Hitunglah kalor yang diperlukan 0,5 kg alkohol hingga seluruhnya menjadi uap. Penyelesaian: Diketahui: m = 0,5 kg U = 0,85 × 10 6 Jkg Ditanyakan: besarnya Q Q = m . U = 0,5 kg × 0,85 × 10 6 Jkg = 425.000 J Jadi, Q = 425 kJ. Contoh Soal 4.2 Key Point Key Point Hal Penting Hal Penting Melebur adalah proses perubahan wujud dari padat menjadi cair pada suhu konstan. Membeku adalah proses perubahan wujud dari cair menjadi padat pada suhu konstan. Melebur dan membeku hanya terjadi pada titik lebur dari benda. Melting is the process by which a solid becomes a liquid at constant temperature. Freezing is the process by which a liquid becomes a solid at constant temperature. Melting and freezing take place only at the melting point of the substance. 91 Kalor dalam Perubahan Wujud Zat Suhu parai n terus naik dengan cepat sesuai dengan penambahan kalornya sampai melebur. Pada saat parai n melebur atau membeku, suhunya tidak berubah padahal kalor terus diberikan. Suhu pada saat melebur disebut titik lebur. Titik lebur suatu zat sama dengan titik bekunya. Kalor yang tersembunyi saat meleburkan atau mem- bekukan suatu zat disebut kalor laten lebur atau kalor laten beku yang biasanya dikenal dengan kalor lebur atau kalor beku saja. Besarnya kalor lebur dan kalor beku adalah sama untuk satu jenis zat. Pada saat itu, kalor yang diberikan tidak digunakan untuk mengubah suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Sketsa grai k pada peleburan dan pembekuan parai n diperlihatkan pada Gambar 4.19. Perhatikan Gambar 4.19. Pada proses a, suhu naik sesuai dengan penambahan kalor. Pada proses ini, kalor di gunakan untuk menaikkan suhu. Proses b, kalor digunakan untuk melebur kan zat. Setelah melebur seluruhnya, kalor kembali digunakan untuk menaikkan suhu. Setelah pemberian kalor dihentikan, suhu kembali turun. Pada proses e, suhu zat tetap, sementara kalor dilepaskan selama pembekuan zat. Setelah membeku seluruhnya, kalor dilepaskan untuk menurunkan suhu pada proses f . Cara kerja 1. Potong-potonglah parai n menjadi bagian-bagian kecil, lalu masukkan ke dalam gelas kimia. 2. Susunlah alat dan bahan seperti pada Gambar 4.18. 3. Nyalakan pembakar bunsen. Amati perubahan dan suhu parafin setiap 30 sekon. Catat hasil pengamatanmu pada tabel berikut. No. Waktu sekon Suhu Pemanasan Parai n °C Suhu Pendinginan Parai n °C 1 ... ... 2 30 ... ... 3 60 ... ... 4 90 ... ... 5 ... ... ... 4. Matikan pembakar spiritus pada saat seluruh parai n telah melebur. Catat pendinginan suhu parai n setiap 30 sekon. 5. Gambarlah sketsa grai k yang menyatakan hubungan antara suhu dan waktunya. Pertanyaan 1. Bagaimanakah suhu parai n sebelum melebur? 2. Bagaimanakah suhu parai n pada saat melebur? 3. Bagaimanakah suhu parai n ketika membeku? 4. Dipakai apakah kalor yang diterima parai n pada saat melebur atau membeku? Pemanasan para ½ n a b T o C Q J c Pendinginan para ½ n d e f Gambar 4.18 Sebuah gelas kimia yang berisi potongan para ½ n dibakar di atas pembakar spiritus. Gambar 4.19 Gra ½ k pemanasan dan pendinginan para ½ n Q J T o C Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan pembakar spiritus. Jangan bermain- main dengan api. 92 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII Ayo Coba 4.16 7. Kalor yang Diperlukan Untuk Melebur Bergantung pada Massa Zat dan Jenis Zat Sudah kamu ketahui bahwa kalor yang diperlukan untuk mendidihkan suatu zat bergantung pada massa zat dan jenisnya. Semakin banyak zat yang didihkan semakin besar pula kalor yang diperlukannya. Bagaimanakah dengan peleburan, apakah massa zat yang lebih besar juga me- merlukan kalor lebih banyak? Untuk mengetahuinya, lakukan kegiatan Ayo Coba 4.16 berikut. Tujuan Memahami bahwa kalor yang diperlukan untuk melebur bergantung pada massa zat Alat dan bahan Lilin, gelas kimia kecil, kaki tiga, kasa, stopwatch, dan pembakar spiritus atau pembakar bunsen Cara kerja 1. Panaskan setengah potong lilin dan hitung waktu yang di- perlukan untuk meleburnya. 2. Panaskan kembali sepotong lilin dengan pembakar yang sama dan hitung waktu yang diperlukan untuk meleburnya. Pertanyaan Berdasarkan kegiatan tersebut, lilin mana yang lebih lama untuk di- leburkan dan lilin manakah yang lebih banyak memerlukan kalor? Semakin banyak massa suatu zat, semakin besar pula kalor yang diperlukan untuk meleburkannya. Hal tersebut menunjukkan bahwa kalor yang diperlukan untuk melebur- kan suatu zat bergantung pada massanya. Apakah kalor yang diperlukan untuk meleburkan zat juga bergantung pada jenisnya? Telah dilakukan percobaan peleburan antara alkohol beku dan es dengan massa yang sama. Diperoleh bahwa kalor yang diperlukan oleh es untuk melebur lebih besar dibandingkan kalor yang diperlukan alkohol. Hal ini menunjukkan bahwa kalor yang diperlukan untuk melebur bergantung pada jenis zat. Setiap jenis zat memiliki kalor lebur yang berbeda-beda. Kalor lebur adalah kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk mengubah wujudnya dari padat menjadi cair pada titik leburnya. Titik lebur adalah suhu suatu zat pada saat zat mulai mencair. Lakukan kegiatan dengan hati-hati, terutama ketika menyalakan pembakar. Jangan bermain-main dengan api.