D. Perubahan Wujud Zat

Melebur/mencair adalah perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Pada saat melebur, zat memerlukan kalor(panas) meskipun tidak mengalami kenaikan suhu

Kalor lebur adalah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat padat menjadi zat cair . Kalor lebur diberi simbol L dan satuannya J/kg.

       Keterangan:

       Q = kalor (J)

       m = massa zat (kg)

       L = kalor lebur (J/kg)

Menguap adalah perubahan wujud zat dari cair menjadi uap(gas). Pada waktu menguap, zat memerlukan kalor.

Kalor uap adalah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1kg zat cair menjadi uap pada titik didih normalnya. Kalor uap diberi simbol U dan satuannya J/kg 

       Keterangan:

       Q = kalor (J)

       m = massa zat (kg)

       U = kalor uap (J/kg) 

 Mari Bereksperimen        

Judul :  Perubahan Wujud Zat

Tujuan :  Mengetahui berbagai  perubahan wujud zat

Alat dan Bahan:

Beker gelas, bunsen, kaki tiga, kasa, lilin, air, kapur barus, korek api

Langkah Percobaan:

1.  Ambil sebuah lilin lalu nyalakan lilin dengan korek api. Apakah yang terjadi? Kemudian diamkan beberapa menit, amatilah yang terjadi!

2.     Tuangkan air (100 ml) ke dalam beker gelas! Ukur temperatur awalnya menggunakan termometer t=... ºC. Panaskan air, amati dengan seksama apakah air dapat mendidih dan menguap? Ukurlah temperatur saat mendidih dan menguap t=... ºC! Hentikan pemanasan kemudian tutup beker gelas dengan penutup, apakah yang terjadi?

3.  Tuangkan serbuk kapur barus (sedikit saja) ke dalam beker gelas. Ukur temperatur awal t=... ºC. Panaskan beker gelas berisi kapur barus dan amati apakah yang terjadi? Apakah kapur barus dapat mendidih dan menguap? Ukurlah temperatur kapur barus saat mendidih dan menguap t=... ºC! Hentikan pemanasan, tutuplah tabung dengan kertas. Setelah beberapa menit, apakah yang terjadi ? Apakah pada kertas terdapat butiran-butiran kapur barus? Coba anda raba dan anda bau!

Tabel

Pertanyaan:

1.      Sebutkan dan jelaskan perubahan wujud apa sajakah yang teramati dari percobaan tersebut!

2.   Gambarlah diagram berbagai perubahan wujud zat pada percobaan tersebut!

3.   Proses perubahan wujud apa sajakah yang memerlukan kalor?

4.   Proses perubahan wujud apa sajakah yang melepeskan kalor?

 

Contoh Soal Latihan

Tugas Mandiri 

1.   Setelah anda mempelajari materi tentang perubahan wujud zat, coba anda tulis poin-poin penting sesuai kreatifitas anda di buku catatan!

2.   Kalor sebesar 45000J digunakan untuk mengubah 200g zat padat menjadi zat cair pada titik leburnya. Berapakah kalor lebur zat tersebut?

3.   Hitung jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah 500g es yang suhunya -20ºC menjadi uap pada suhu 100ºC ( c_es = 0,5 kal g^-1 ºC^-1, c_a = 1 kal g^-1 ºC^-1 dan L_es = 80 kal g^-1 dan U=540 kal/g)!

4.    400g es dengan suhu 0ºC, dimasukkan 800 air yang subunya 80ºC. Berapakah suhu campuran dalam keadaan setimbang? (c_es = 0,5 kal g^-1 ºC^-1, c_a = 1 kal g^-1 ºC^-1 dan L_es = 80 kal g^-1)?

5.   Gelas berisi air 200g bersuhu 20ºC dimasukkan 50g es bersuhu -2ºC. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja, setelah terjadi kesetimbangan akan diperoleh? (c_es = 0,5 kal g^-1 ºC^-1, c_a = 1 kal g^-1 ºC^-1 dan L_es = 80 kal g^-1)?

6.    Seratus gram es bersuhu -5ºC dicampur dengan air bersuhu 30ºC pada tekanan 1 atm. Ketika suhu setimbang masih tersisa 72g. Kalor jenis es 0,5 kal g^-1 ºC^-1, kalor jenis air 1 kal g^-1 ºC^-1 dan kalor lebur es 80 kal g^-1. Berapakah massa air yang dicampur?

Tes Formatif 4

1.      Perubahan wujud zat dari cair ke gas disebut...

a.       Mencair

b.      Menguap

c.       Membeku

d.      Mengembun

e.       Menyublim

2.      Proses perubahan wujud yang memerlukan kalor yaitu...

a.       Melebur dan menguap

b.      Melebur dan membeku

c.       Menguap dan mengembun

d.      Membeku dan mengembun

e.       Menyublim dan membeku

3.      Proses perubahan wujud zat yang melepaskan kalor...

a.         Melebur dan menguap

b.        Melebur dan membeku

c.         Menguap dan mengembun

d.        Membeku dan mengembun

e.         Menyublim dan melebur

4.      Kalor yang dibutuhkan 1kg zat untuk melebur adalah...

a.       Kalor

b.      Kalor didih

c.       Kalor lebur

d.      Kalor uap

e.       Kalor embun

5.      Satuan dari kalor uap ialah...

a.       J

b.      Kg

c.       J/kg

d.      J/kgK

e.       J/kgºC

6.    Jika 3kg es pada -15ºC dipanaskan pada tekanan 1 atm sampai semua es berubah menjadi uap, berapakah kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es...(kalor jenis es=2,05 kJ/kgK, kalor lebur es=334kJ/kg)

a.       694,25 kJ

b.      794,25 kJ

c.       894,25 kJ

d.      994,25 kJ

e.       1094,25 kJ

7.    Berapa banyak kalor yang diperlukan untuk mengubah 2g es pada suhu ºC menjadi uap air pada suhu 100 ºC?(c_air=4200 J/kg ºC, L=336 , dan U=2260 J/g)

a.       6031 J

b.      6032 J

c.       6033 J

d.      6034 J

e.       6035 J

8.   Es yang massanya 200g saat berada pad suhu -4 ºC dimasukkan  ke dalam bejana berisi 400g bersuhu 50 ºC (kalor jenis air 1kal/g ºC dan kalor lebur es 80 kal/g ). Jika dianggap tidak ada kalor yang terserap pada wadahnya setelah terjadi kesetimbangan termal, maka suhu air adalah...

a.       6,0ºC

b.      7,5ºC

c.       8,0ºC

d.      8,5ºC

e.       9,6ºC

9.   Gelas berisi air 200g bersuhu 20ºC dimasukkan 50g es bersuhu -2 ºC. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja, setelah terjadi kesetimbangan akan diperoleh? (c_es = 0,5 kal g^-1 ºC^-1, c_a = 1 kal g^-1 ºC^-1 dan L_es = 80 kal g^-1)

a.       Seluruh es mencair dan suhunya diatas 0 ºC

b.      Seluruh es mencair dan suhunya 0 ºC

c.       Tidak seluruh es mencair dan suhunya 0 ºC

d.      Suhu seluruh sistem di bawah 0ºC

e.       Sebagian air membeku dan suhu sistem 0 ºC

10.  Es (kalor jenis 0,5 kalori/gram ºC) sebanyak 10gram pada suhu 0ºC diberi kalor sebanyak 1000 kalori. Bila kalor lebur es sama dengan 80 kalori/gram, maka air yang terjadi mempunyai suhu...

a.       0ºC

b.      20ºC

c.       40ºC

d.      80 ºC

e.       100ºC