Perubahan Wujud Zat

Wujud zat dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu padat, cair, dan gas. Masing-masing zat dapat mengalami perubahan wujud, seperti ditunjukkan pada skema di bawah ini.

Pada saat terjadi perubahan wujud zat, suhu zat dalam keadaan tetap (proses isotermis). Besar kalor yang diperlukan saat terjadi perubahan wujud zat:

Q = m L dengan:

Q = kalor untuk merubah wujud zat (kal, joule)

m = massa zat (g, kg)

L = kalor lebur/kalor uap (kal/g, joule/kg)

Kalor lebur es: Les = 80 kal/g

Kalor uap air: Lu= 540 kal/g

Proses perubahan es menjadi uap air

Garis AB :      Es menerima kalor untuk menaikkan suhu dari -5°C sampai 0°C.

                         QAB = m ces ∆T = m ces (0 – (-5))

Garis BC :      Es menerima kalor untuk melebur pada suhu 0°C.

                         QBC = m Les

                         Les = kalor lebur es = 80 kal/g

Garis CD :      Es telah menjadi air dan menerima kalor untuk menaikkan suhu dan 0°C sampai 100°C.

                         QCD = m cair ∆T= m cair (100° – 0°)

Garis DE :      Air menerima kalor untuk menguap pada suhu 100°C.
QDE  = m Luap

                         Luap = kalor uap = 540 kal/g

Garis EF :       Air telah menjadi uap air dan kalor yang diterima digunakan untuk menaikkan suhu uap air.
QEF = m Cuap ∆t

Berdasarkan grafik perubahan wujud zat, dapat disimpulkan bahwa:
Titik lebur = titik beku
Kalor lebur = kalor beku
Titik didih = titik embun
Kalor didih (uap) = kalor embun Sifat suatu zat pada berbagai tekanan dan suhu dapat diketahui dengan menggunakan diagram P – T.

1) = garis sublimasi

(2) = garis lebur

(3) = garis uap

Tk = titik kritis (uap jenuh gas tidak dapat diuapkan lagi)

Tp = titik triple = kesetimbangan antara padat, cair dan gas.

Grafik di atas berlaku untuk H20 (air), Fe (besi), Ag (perak), dan Bi (bismut).

Azas Black

Kalor yang dilepas oleh benda bersuhu tinggi sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang bersuhu lebih rendah. Contoh:

Sebatang besi panas bermassa m1, dengan suhu T1 dan kalorjenis c1 dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air dingin (suhu lebih rendah dan besi) dengan suhu T2, massa m2, dan kalor jenis c2. Berdasarkan asas Black berlaku:

Kalor yang dilepas besi = kalor yang diterima air

Q lepas oleh besi = Q terima oleh air

m1c1∆T1 = m2c2∆T2 m1c1(T1– Ta) = m2c2(Ta– T2)

dengan:

                         m1= massa besi (kg, g)

                         c1= kalor jenis besi (joule/kg °C, kal/g °C)

                         T1= suhu besi (°C)

                         m2= massa air (kg, g)

                         c2= kalor jenis air (joule/kg °C, kal/g °C)

                         T2= suhu air (°C)

                         Ta= suhu campuran setelah tercapai kesetimbangan (°C)

Leave a Comment