Berbeda dengan kalor lebur, pada pembahasan kali ini akan dijelaskan perihal kalor uap, pengertian kalor uap, rumus kalor uap, tumpuan soal kalor uap.
Oleh alasannya terus mendapat kalor, proses perubahan wujud tersebut terus meningkat. Akhirnya, mencapai puncaknya ketika air mendidih, sehingga uap air yang terbentuk sangat banyak. Peristiwa itu disebut menguap.
Perhatikan grafik proses perubahan wujud dari es → air → uap air ibarat pada gambar di bawah ini. Pada dikala mencapai suhu 100°C air mulai mendidih.
Dalam proses mendidih ini wujud air (cair) semakin banyak yang menjelma uap air. Sejak mendidih sampai air menguap seluruhnya, suhu air tetap 100°C. Suhu ini disebut titik didih air.
Q = banyak kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan zat, satuannya joule (J)
m = massa zat yang menguap, satuannya kilogram (kg)
U = kalor uap zat, satuannya joule/kg (J/kg)
Seperti halnya titik lebur dan kalor lebur, setiap zat juga mempunyai titik didih dan kalor uap yang berbeda. Coba pelajari Tabel berikut ini.
Penyelesaian:
Diketahui:
Q = 9,0 × 106 J
Uair = 2,25 × 106 J/kg
Ditanyakan: massa uap air (m)
Jawab:
kalor embun = kalor uap
Q = m U
9,0 × 106 J = m (2,25 × 106 J/kg)
m = (9,0 x 106)/(2,25 x 106 J/kg)
= 4 kg
Jadi, massa uap air sebesar 4 kg.
2. Dua ratus lima puluh gram alkohol (metil) dengan suhu 20°C akan diuapkan seluruhnya. Diketahui titik didih alkohol 65°C, kalor uap alkohol 1,1 × 106 J/kg, dan kalor jenis alkohol 2,5 × 103 J/kg C°. Hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan seluruh alkohol tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
malkohol = 250 g = 0,25 kg
Tmula-mula = 20°C
titik didih alkohol = 65°C
Ualkohol = 1,1 × 106 J/kg
calkohol = 2,5 × 103 J/kg C°
Ditanyakan: banyak kalor yang dibutuhkan (Q)?
Jawab:
Pada kejadian ini lebih terperinci jikalau kita buat grafiknya.
Dari grafik tampak:
Q = Q1 + Q2
Q1 = m c (T – T0)
= (0,25 kg)(2,5 × 103 J/kgC°)(65°C – 20°C)
= (0,25 kg)(2,5 × 103 J/kgC°)(45 C°)
= (28,125 × 103) J
= (2,8125 × 104) J
= 28.125 J
Q2 = m U
= (0,25 kg)(1,1 × 106 J/kg)
= (0,275 × 105) J
= (2,75 × 104) J
= 27.500 J
Q = Q1 + Q2
= (28.125 + 27.500) J
= 55.625 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan alkohol tersebut seluruhnya sebesar 55.625 J.
Pengertian Kalor Uap
Coba, bayangkan ketika kita sedang merebus air. Mula-mula air dingin. Setelah dipanasi (diberi kalor), suhu air meningkat sampai air mendidih. Oleh alasannya diberi kalor, air segera berubah wujud menjadi uap air (menguap).Oleh alasannya terus mendapat kalor, proses perubahan wujud tersebut terus meningkat. Akhirnya, mencapai puncaknya ketika air mendidih, sehingga uap air yang terbentuk sangat banyak. Peristiwa itu disebut menguap.
Perhatikan grafik proses perubahan wujud dari es → air → uap air ibarat pada gambar di bawah ini. Pada dikala mencapai suhu 100°C air mulai mendidih.
 |
| Grafik: Perubahan Wujud Es menjadi Uap Air |
Dalam proses mendidih ini wujud air (cair) semakin banyak yang menjelma uap air. Sejak mendidih sampai air menguap seluruhnya, suhu air tetap 100°C. Suhu ini disebut titik didih air.
Sementara itu, banyak kalor yang dibutuhkan oleh 1 kg zat cair semoga menjelma uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap.
Rumus Kalor Uap
Pada kejadian menguap berlaku persamaan:Q = m × UKeterangan:
Q = banyak kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan zat, satuannya joule (J)
m = massa zat yang menguap, satuannya kilogram (kg)
U = kalor uap zat, satuannya joule/kg (J/kg)
Seperti halnya titik lebur dan kalor lebur, setiap zat juga mempunyai titik didih dan kalor uap yang berbeda. Coba pelajari Tabel berikut ini.
 |
| Tabel: Titik Didih dan Kalor Uap banyak sekali Zat |
Contoh Soal Kalor Uap
1. Uap air dengan massa m kg diembunkan sampai menjadi air. Bila dalam kejadian itu kalor yang dilepaskan oleh uap air sebesar 9,0 × 106 J dan kalor uap air 2,25 × 106 J/kg, hitunglah massa uap air!Penyelesaian:
Diketahui:
Q = 9,0 × 106 J
Uair = 2,25 × 106 J/kg
Ditanyakan: massa uap air (m)
Jawab:
kalor embun = kalor uap
Q = m U
9,0 × 106 J = m (2,25 × 106 J/kg)
m = (9,0 x 106)/(2,25 x 106 J/kg)
= 4 kg
Jadi, massa uap air sebesar 4 kg.
2. Dua ratus lima puluh gram alkohol (metil) dengan suhu 20°C akan diuapkan seluruhnya. Diketahui titik didih alkohol 65°C, kalor uap alkohol 1,1 × 106 J/kg, dan kalor jenis alkohol 2,5 × 103 J/kg C°. Hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan seluruh alkohol tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
malkohol = 250 g = 0,25 kg
Tmula-mula = 20°C
titik didih alkohol = 65°C
Ualkohol = 1,1 × 106 J/kg
calkohol = 2,5 × 103 J/kg C°
Ditanyakan: banyak kalor yang dibutuhkan (Q)?
Jawab:
Pada kejadian ini lebih terperinci jikalau kita buat grafiknya.
Dari grafik tampak:
Q = Q1 + Q2
Q1 = m c (T – T0)
= (0,25 kg)(2,5 × 103 J/kgC°)(65°C – 20°C)
= (0,25 kg)(2,5 × 103 J/kgC°)(45 C°)
= (28,125 × 103) J
= (2,8125 × 104) J
= 28.125 J
Q2 = m U
= (0,25 kg)(1,1 × 106 J/kg)
= (0,275 × 105) J
= (2,75 × 104) J
= 27.500 J
Q = Q1 + Q2
= (28.125 + 27.500) J
= 55.625 J
Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan alkohol tersebut seluruhnya sebesar 55.625 J.
