Jawaban:

Pertama, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air pada suhu 0°C dengan menggunakan rumus:

Q = m x Lf

Dimana:

Q = kalor yang diperlukan (dalam Joule/J)

m = massa benda (dalam Kg)

Lf = kalor lebur (dalam Joule/Kg)

Jadi, kalor untuk mengubah es menjadi air pada suhu 0°C adalah:

Q1 = 0,2 x 336000 = 67.200 J

Selanjutnya, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk memanaskan air dari suhu 0°C hingga 40°C dengan menggunakan rumus:

Q = m x Cp x ΔT

Dimana:

Q = kalor yang diperlukan (dalam Joule/J)

m = massa benda (dalam Kg)

Cp = kalor jenis (dalam Joule/Kg°C)

ΔT = perubahan suhu (dalam °C)

Jadi, kalor untuk memanaskan air dari suhu 0°C hingga 40°C adalah:

Q2 = 0,2 x 4200 x (40-0) = 33.600 J

Kalor total yang diperlukan untuk mengubah es dengan massa 200 gram menjadi air sepenuhnya pada suhu 40°C adalah:

Qtotal = Q1 + Q2

Qtotal = 67.200 + 33.600

Qtotal = 100.800 J

Untuk gambar grafik hubungan kalor dan suhu, kita dapat menggambar grafik yang menunjukkan perubahan kalor pada setiap tahap perubahan wujud dan perubahan suhu. Grafik tersebut dapat menggambarkan kalor sebelum es mencair, kalor selama es mencair, kalor saat air memanaskan dari suhu 0°C menuju 40°C.

Namun, karena informasi suhu yang diberikan hanya untuk suhu awal dan suhu akhir, kita hanya dapat menggambar grafik yang menunjukkan perubahan kalor pada setiap tahap perubahan suhu. Grafik tersebut dapat diilustrasikan seperti ini:

* *

\ * \

\ * * \

\ / * \

*-----------------*

-10°C 40°C

Grafik tersebut menunjukkan kalor yang diperlukan untuk memanaskan es dari suhu -10°C hingga 0°C (vertikal kiri), kalor yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air pada suhu 0°C (lebar), dan kalor yang diperlukan untuk memanaskan air dari suhu 0°C hingga 40°C (vertikal kanan). Penggambaran grafik tersebut dapat bervariasi tergantung pada jumlah tahap perubahan wujud atau suhu yang diperlukan.