KALOR LEBUR ES
Diajukan untuk memenuhi tugas individu
Mata Kuliah Sekolah Lanjutan 1
disusun Oleh :
Asri Muslimah Syamsi [1211207015]
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN MIPA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2013
Puji dan syukur
saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang MahaEsa yang telah memberikan rahmat dan
karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan judul “KALOR
LEBUR ES “.Makalah ini di susun dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah Sekolah
Lanjutan 1.
Harapan saya
semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para
pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalahi ni sehingga
kedepannya dapat lebih baik.Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan
karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang.Oleh kerena itu saya harapkan
kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun
untuk kesempurnaan makalah ini.
Bandung,
Maret 2013
Penyusun
A.
Latar Belakang
Kalor merupakan salah satu bentuk energy. Kalor yang diserap oleh
suatu zat tidak selalu menyebabkan suhunya naik. Kadang kala kalor yang diserap
suatu zat dapat mengubah wujud zat tersebut. Ada zat yang dapt mengalami
perubahan wujud, misalnya es dipanaskan akan mencair, dan air yang didinginkan
akan membeku menjadi es.
Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu wujud padat, cair dan gas.
Akibat pengaruh suhu yang dimiliki oleh suatu zat, zat dapat berada dalam tiga
wujud tersebut. Pada saat terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi
cair atau sebaliknya, dan daric air menjadi gas atau sebakliknya, selalu
disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Akan tetapi perubahan wujud
tidak di sertai dengan perubahan suhu. Pada makalah ini saya akan membahas perubahan
wujud zat dari padat menjadi cair atau melebur.
B.
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana
proses peleburan pada es?
2.
Apa
factor-faktor yang mempengaruhi
peleburan?
C.
Tujuan
1.
Mengamatai
proses peleburan pada es.
2.
Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi peleburan.
A.
Peta Konsep
B.
Materi
Ketika sejumlah kalor diterima atau dilepas oleh suatu zat, maka
ada dua kemungkinan yang terjadi pada suatu benda, yaitu benda akan
mengalami perubahan suhu, atau mengalami
perubahan wujud. Kenaikan suhu suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan yang mengkaitkan dengan kalor jenis atau kapasitas kalor. Sedangkan
pada saat benda mengalami perubahan wujud, maka tidak terjadi perubahan suhu,
namun semua kalor saat itu digunakan untuk merubah wujud zat, yang dapat
ditentukan dengan persamaan yang mengandung unsur kalor laten.
Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi
berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c). Kapasitas kalor adalah
banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat
celcius.
H = Q/(t2-t1)
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan
suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan
besar kalor jenis adalah kalorimeter.
c = Q/m.( t2-t1)
Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan
baru
H = m.c
Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai
menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.
Keterangan :
Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu
es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2),
setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3),
setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk
berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap
semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5).
Panas pada peleburan zat padat adalah jumlah panas yang diperlukan
untuk mencairkan suatu satuan massa zat padat pada temperature tetap. Panas
campuran pada es = 80 col per gram (pada
oC dan 1 atm)
= 144
Btu per pound (pada 32 oF dan 1 atm)
(Hudaya.1981:97)
Melebur adalah peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi cair.
Proses peleburan suatu zat bergantung pada masa zat, jumlah kalor yang di
perlukan untuk melebur juga ditentukan oleh jenis zat. Artinya kalor yang
diperlukan untuk meleburkan 1 kg es akan berbeda dengan kalor yang diperlukan
untuk meleburkan kapur.
Kalor lebur zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh
suatu satuan massa zat padat untuk meleburkan pada titik leburnya. Banyaknya
kalor yang diperlukan untuk melabur dicari dengan persamaan :
Dengan : Q = kalor
yang diserap / dilepas (Joule)
M = massa
zat (kg)
L =
kalor lebur (J/kg) (Tim
Dosen.2013:30)
Panas fusi (
) dari suatu zat padat kristal adalah kuantitas panas
yang dibutuhkan untuk melelehkan satu satuan massa zat padat pada temperature
konstan. Ini juga setara dengan kuantitas panas yang dilepaskan oleh satu
satuan massa lelehan zat pada saat terkristalisasi pada temperature yang sama.
Panas fusi air pada 00C adalah sekitar 335 kJ/kg atau 80 kal/g. (Frederick.2006:133)
) dari suatu zat padat kristal adalah kuantitas panas
yang dibutuhkan untuk melelehkan satu satuan massa zat padat pada temperature
konstan. Ini juga setara dengan kuantitas panas yang dilepaskan oleh satu
satuan massa lelehan zat pada saat terkristalisasi pada temperature yang sama.
Panas fusi air pada 00C adalah sekitar 335 kJ/kg atau 80 kal/g. (Frederick.2006:133)
Kalor yang
terlibat dalam perubahan fase tidak hanya bergantung pada kalor laten, tetapi
juga pada massa total zat tersebut. Sehingga
Dimana L adalah kalor laten proses dan
zat tertentu, m adalah massa zat, dan Q adalah kalor yang dibutuhkan atau
dikeluarkan selama perubahan fase.(Giancoli.2001:498)
Kalor Lebur (
) adalah jumlah
kalor yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke cair) tiap suatu
satuan massa pada temperature tetap. Untuk air (H2O), kalor lebur
pada temperature 00C adalah 80 kal/g. jumlah kalor yang diperlukan
untuk mengubah suatu zat dari satu fase ke fase lain sebanding dengan seberapa
besar massanya dan jenis dari zat tersebut yang dicirikan oleh nilai H yang
berbeda untuk tiap zat, sehingga jumlah kalor yang diperlukan dapt di hitung
dari persamaan :
) adalah jumlah
kalor yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke cair) tiap suatu
satuan massa pada temperature tetap. Untuk air (H2O), kalor lebur
pada temperature 00C adalah 80 kal/g. jumlah kalor yang diperlukan
untuk mengubah suatu zat dari satu fase ke fase lain sebanding dengan seberapa
besar massanya dan jenis dari zat tersebut yang dicirikan oleh nilai H yang
berbeda untuk tiap zat, sehingga jumlah kalor yang diperlukan dapt di hitung
dari persamaan :
atau 
(Muhamad Ishaq.2006:245)
Contoh umum
perubahan fase adalah peleburan (pencairan) es. Ketika panas di tambahkan pada
es pada 00C dan tekanan atmosfer normal, suhu es tidak bertambah.
Bahkan, sebagian membentuk air. Jika ditambahkan panas perlahan, untuk menjaga
system mendekati kesetimbangan termal, suhu tetap pada 00C hingga
seluruh es mencair. Efek penambahan panas pada system ini bukan untuk menaikan
suhu tapi untuk mengubah fasa dari padat menjadi mencair. (Young.2002:470)
Satu gram es batu
pada temperature -50oC dalam wadah tertutup, di tempatkan diatas
tungku untu dipanaskan. Termometer akan membaca kenaikan temperature akan mbaca
kenaikan temperature dengan perlahan sampai 0oC. Pada 0oC,
tidak ada kenaikan niai nemperatur, namun panas tetap diberikan. Panas inilah
yang meleburkan es batu tersebut. Untuk meleburkan keseluruhan 1 gram es batu
tersebut 8,0 kalori dari panas tersebut diserap oleh es batu. (Sri
Soeyati.2007:10)
Sejumlah energy
panas tertentu dibutuhkan untuk mengubah fasa sejumlah zat tertentu. Panas yang
dibutuhkan sebanding dengan massa zat. Panas yang dibutuhkan untuk mencairkan
zat bermassa m tanpa perubahan temperaturnya adalah dengan dinamakan panas laten peleburan zat tersebut.
Untuk pencairan es menjadi air pada tekanan 1 atm, panas laten peleburan adalah
333,5 kJ/kg = 79,7 kkal/kg. (Tipler.1998:604)
dengan dinamakan panas laten peleburan zat tersebut.
Untuk pencairan es menjadi air pada tekanan 1 atm, panas laten peleburan adalah
333,5 kJ/kg = 79,7 kkal/kg. (Tipler.1998:604)
A.
Soal PG
1.
500 gram es bersuhu 0oC hendak
dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika kalor
jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr,
Berapa banyak kalor yang dibutuhkan, (nyatakan dalam kilokalori)….
a.
4 kkal
b.
40 kkal
c.
40000 kkal
d.
0,4 kkal
e.
4000 kkal
Penyelesaian :
Diketahui: m = 500 gram L = 80 kalori/gr
Ditanyakan Q = ….?
Jawab : Q = mL
Q = (500)(80) = 40000
kalori = 40 kkal
2.
Berapa kalor yang diperlukan untuk meleburkan 10
kg es pada suhu 0oC. jika kalor lebur es 3,35. 105
J/kg…..
a.
3,35. 105 J
b.
3,35. 106 J
c.
3,35. 10-6 J
d.
3,55. 105 J
e.
33,5. 106 J
Penyelesaian:
Q = m . L
Q = 10 kg . 3,35. 10 5 J/kg
Q = 3,35. 106 J
3.
Berapakah kalor yang diperlukan untuk melebur 5
kg aluminium jika kalor lebur aluminium 403.000 J/kg?
a.
80.600 J
b.
80.600 kg
c.
2.015.000 J
d.
2.015.000 kg
e.
2,15 J
Penyelesaian
Diketahui :
massa aluminium (m) = 5 kg kalor lebur
aluminium (L) = 403.000 J/ kg
Q = m • L
= (5 kg) × (403.000 J/
kg)
= 2.015.000 J
4.
Jika 5 kg almunium memerlukan 63.000 J kalor untuk melebur.
Berapakah kalor lebur almunium?
a.
1260 J/kg
b.
315000 J
c.
12600 J/kg
d.
315000 J/kg
e.
315 J
Penyelesaian
Diketahui : m = 5 kg Q= 63.000 J
Ditanyakan L….?
Jawab :
= 
= 12600 J/kg
5.
Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan
0,5 kg air pada suhu 100oC sehingga seluruhnya menjadi uap pada suhu
100oC…(Kalor Uap Air 22,6x105 J/kg)
a.
13,3x106 J
b.
45,2x106 J
c.
11,3x106 J
d.
1,13x106 J
e.
4,52x106 J
Penyelesaian
Diketahui: m = 0,5 kg L = 22,6x105 J/kg = 2,26x106
J/kg
Jawab:
Kalor yang di butuhkan
Q = m . L
Q = 0,5 kg . 2,26x106 J/kg
Q = 1,13. 106 J
B.
Soal Essai
1.
Jelaskan
apa yang dimaksud dengan kalor?
Jawaban:
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu
zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda
yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang
dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah
maka kalor yang dikandung sedikit.
2.
Apa
factor-faktor proses pereburan?
Jawaban:
Proses peleburan suatu zat bergantung pada masa zat, jumlah kalor
yang di perlukan untuk melebur juga ditentukan oleh jenis zat.
3.
Apa
definisi kalor lebur zat ?
Jawaban :
Kalor lebur zat didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh
suatu satuan massa zat padat untuk meleburkan pada titik leburnya. Banyaknya
kalor yang diperlukan untuk melabur dicari dengan persamaan :
4.
Berapakah kalor yang diperlukan untuk melebur 5
kg aluminium jika kalor lebur aluminium 403.000 J/kg?
Penyelesaian
Diketahui :
massa aluminium (m) = 2,5 kg kalor lebur
aluminium (L) = 403.000 J/ kg
Q = m • L
= (2,5 kg) × (403.000 J/
kg)
= 100.750 J
5. Berapakah banyak kalor yang diperlukan untuk mengubah 2 gram es
pada suhu 0 °C menjadi uap air pada suhu 100 °C ?
(c air = 4.200 J/kg K, L es = 336 J/ g, L uap = 2.260 J/g) ….
Penyelesaian :
Diketahui : m es
= 0 °C t air = 0 °C tdidih = 100 °C
c air = 4.200 J/kg K
L es = 336 J/ Gajahmungkur
L uap = 2.260 J/g
Ditanya : Q total……..?
Jawab :
Q1 = m es x L es
= (2) x (336)
= 672 Joule
Q2 = m es
x c air x ∆t
= (2 x 10-3)(4.200)(100)
= 840 Joule
Q3 = mes
x L uap
= (2) (2.260)
= 4.520 Joule
Jadi Q total
= Q1 + Q2 + Q3
= 672 + 840 + 4.520
= 6.032 Joule
C.
Penerapan dalam kehidupan
sehari-hari
Penerapan
dalam kehidupan sehari-hari yaitu peluburan pada es atau air yang berubah dari
padat menjadi cair.
D.
LKS
 |
Tujuan:
Menyelidiki
hubungan antara kalor dengan perubahan wujud zat.
Alat
dan Bahan
1)
Gelas
kimia
2)
Pembakar
spirtus
3)
Kaki
tiga
4)
Kawat
kasa
5)
Piring
kaca yang bening
6)
Es
batu
Prosedur Kerja :
1)
Masukkan
es ke dalam gelas kimia, kemudian panaskan dengan pembakar spirtus. Perhatikan
gambar di samping.
2)
Amati
perubahan wujud pada es.
3)
Setelah
es mencair, panaskan air.sampai mendidih. Kemudian, dekatkan piring kaca yang
bening ke mulut gelas kimia. Perhatikan gambar disamping.
4)
Amati
perubahan wujud pada air.
Diskusikanlah
pertanyaan berikut untuk mendapatkan kesimpulan.
1)
Perubahan
wujud apa yang terjadi pada es setelah dipanaskan
2)
Perubahan
wujud apa yang terjadi pada air setelah dipanaskan?
3)
Apakah
yang terlihat pada permukaan piring yang didekatkan di mulut gelas kimia?
Kesimpulan
:
…………………………………………………………………………
A.
Simpulan
Pada saat benda mengalami perubahan wujud, maka tidak terjadi
perubahan suhu, namun semua kalor saat itu digunakan untuk merubah wujud zat,
yang dapat ditentukan dengan persamaan yang mengandung unsur kalor laten. Proses
peleburan suatu zat bergantung pada masa zat, jumlah kalor yang di perlukan
untuk melebur juga ditentukan oleh jenis zat. Artinya kalor yang diperlukan
untuk meleburkan 1 kg es akan berbeda dengan kalor yang diperlukan untuk
meleburkan kapur.
Kalor Lebur () adalah jumlah
kalor yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke cair) tiap suatu
satuan massa pada temperature tetap. Untuk air (H2O), kalor lebur
pada temperature 00C adalah 80 kal/g. jumlah kalor yang diperlukan
untuk mengubah suatu zat dari satu fase ke fase lain sebanding dengan seberapa
besar massanya dan jenis dari zat tersebut yang dicirikan oleh nilai H yang
berbeda untuk tiap zat, sehingga jumlah kalor yang diperlukan dapt di hitung
dari persamaan :
) adalah jumlah
kalor yang diperlukan suatu zat untuk melebur (dari padat ke cair) tiap suatu
satuan massa pada temperature tetap. Untuk air (H2O), kalor lebur
pada temperature 00C adalah 80 kal/g. jumlah kalor yang diperlukan
untuk mengubah suatu zat dari satu fase ke fase lain sebanding dengan seberapa
besar massanya dan jenis dari zat tersebut yang dicirikan oleh nilai H yang
berbeda untuk tiap zat, sehingga jumlah kalor yang diperlukan dapt di hitung
dari persamaan : atau
B.
Saran
Pada kesempatan yang lain mungkin makalah ini dapat di perbaiki
lagi agar lebih lengkap, karena saya sadari bahwa masih terdapat kesalahan dalm
pembuatan makalah ini, saya ucapkan mohon maaf sebesar-besarnya. Dengan senang
hati saya menerima kritikan dan masukan dari pembaca agar makalh ini lebih
sempurna. Semoga makalah ini dapat memberi maanfaat bagi pembaca.
Fitri.2013.
Perubahan Wujud. Online. Tersedia :
http://lksfisikasma.blogspot.com/2013/03/perubahan-wujud.html ( Di unduh pada tanggal 27 Maret 2013 pukul 10:53)
Frederick. 2006. Fisika Universitas Edisi Sepuluh. Jakarta :
Erlangga
Giancoli. 2001. Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga
Hudaya. 1981. Fisika Umum. Bandung : Armico
Ishaq,Muhamad. 2006. Fisika Dasar. Yogyakarta : Graha Ilmu
Soeyati,Sri. 2007. Ensiklopedia. Bandung : Ganeca Exact
Tim Dosen Fisika. 2013. Petunjuk Praktikum Laboratorium Sekolah
Lanjutan I.
Bandung : UIN
Tipler. 1998. Fisika Sains dan Teknologi jilid 1. Jakarta :
Erlangga
Young & Freedman. 2002. Fisika Universitas Jilid 1.
Jakarta : Erlangga
