Jawaban:

untuk mengubah 3 kg es dari suhu -3°C sampai 40°C, diperlukan 1524,9 kJ kalor.

Penjelasan:

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan rumus kalor yang diperlukan untuk mengubah suatu benda dari satu wujud ke wujud lainnya. Rumus kalor yang diperlukan adalah:

Q = m × ΔT × C

Di mana:

Q = kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud

m = massa es yang akan diubah wujud (dalam kg)

ΔT = perubahan suhu dari awal hingga akhir (dalam derajat Celsius)

C = kalor jenis benda (dalam J/kg°C)

Kita akan menghitung jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah es dari suhu -3°C sampai 0°C, kemudian menghitung jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es, dan akhirnya menghitung jumlah kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air yang dihasilkan hingga suhu 40°C.

Mengubah es dari suhu -3°C sampai 0°C:

Q1 = m × ΔT1 × Ces

Q1 = 3 kg × (0 - (-3))°C × 2100 J/kg°C

Q1 = 18,9 kJ

Mencairkan es:

Q2 = m × Ccair

Q2 = 3 kg × 334 kJ/kg

Q2 = 1002 kJ

Memanaskan air dari suhu 0°C sampai 40°C:

Q3 = m × ΔT3 × Cair

Q3 = 3 kg × (40 - 0)°C × 4200 J/kg°C

Q3 = 504 kJ

Jadi, jumlah kalor total yang dibutuhkan adalah:

Q total = Q1 + Q2 + Q3

Q total = 18,9 kJ + 1002 kJ + 504 kJ

Q total = 1524,9 kJ