Perubahan Wujud Benda beserta 1 Contoh Soal

GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Perubahan Wujud Benda. Apa sih itu Perubahan Wujud Benda? Apa saja macam-macam Perubahan Wujud Benda? Bagaimana menjawab soal-soal Fisika terkait Perubahan Wujud Benda? Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!

Pengertian Perubahan Wujud Benda

Perubahan wujud benda adalah suatu peristiwa berubahnya bentuk benda menjadi bentuk lain. Sebagai contoh, ketika es dipanaskan (diberi kalor) maka es tersebut berubah menjadi air, lalu selanjutnya akan berubah menjadi uap, begitupun sebaliknya, ketika air didinginkan maka lama kelamaan air tersebut akan berubah menjadi es.

Wujud benda ada tiga jenis yaitu benda cair, padat dan gas. Berikut penjelasan sifat-sifat ketiga wujud benda tersebut:

Benda Cair, benda cair adalah benda yang dapat mengalir, bentuknya berubah-ubah dan tidak tetap, serta bentuknya mengikuti bentuk wadah namun dan volumenya selalu tetap.

Benda padat, adalah benda tegar cenderung yang mempertahankan bentuknya.

Benda gas, benda gas adalah benda yang tidak memiliki bentuk dan tidak dapat pegang. Benda gas tidak memiliki struktur sama sekali sehingga sangat mudah mengisi ruangan yang ada di sekitarnya.

Macam-macam Perubahan Wujud Benda

Perhatikan gambar dibawah!

Deposisi adalah perubahan wujud benda dari gas menjadi cair (tanpa melalui wujud cair).

Konsultasikan tugas kamu secara gratis melalui tombol berikut :

Grafik Perubahan Wujud Air

Perhatikan gambar grafik berikut!

a. Melebur dan Menguap

Melebur

Melebur adalah perubahan wujud benda dari padat menjadi cair. Pada gambar diatas, garis bc merupakan titik pada saat es melebur atau titik transisi perubahan benda padat ke cair, dimana benda tersebut (es) memerlukan kalor meskipun tidak mengalami perubahan suhu. Titik Lebur adalah suhu pada waktu benda melebur. Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg benda padat menjadi cair dinamakan kalor laten lebur atau kalor lebur. Kalor lebur = kalor beku. Berikut persamaan matematisnya:

Q_L = mL

Keterangan :

Q : Jumlah kalor (Joule)

m : Massa benda (kg)

L : Kalor lebur (J/kg)

Menguap

Menguap adalah perubahan wujud benda dari cair menjadi gas. Pada gambar diatas, garis de merupakan titik pada saat air menguap atau titik transisi perubahan benda dari cair ke gas, dimana benda (air) memerlukan kalor meskipun tidak mengalami perubahan suhu. Titik didih adalah suhu pada waktu benda menguap. Kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg benda padat menjadi cair dinamakan kalor laten uap atau kalor uap. Kalor uap = kalor didih. Berikut persamaan matematisnya:

Q_u = mU

Keterangan

Q : Jumlah kalor (Joule)

m : Massa benda (kg)

U : Kalor Uap (J/kg)

b. Menaikan Suhu

Perhatikan garis cd pada gambar diatas, garis tersebut merupakan proses perubahan suhu air dari 0^oC sampai 100^oC. Selama proses tersebut air membutuhkan kalor tertentu. Berikut rumus matematis kalor yang dibutuhkan:

Q_air = m_airc_airΔT

Keterangan

Q_air : Jumlah kalor yang diterima air (Joule)

m_air : Massa air (kg)

c_air : Kalor jenis air (J/Kg^oC)

ΔT : Perubahan suhu (^oC)

Selain suhu 0^oC sampai 100^oC, untuk merubah suhu dari -25^oC sampai 0^oC juga membutuhkan kalor, adapun rumus untuk menghitung nilai kalornya sama dengan rumus diatas, yakn:

Q_es = m_esc_esΔT

Keterangan

Q_es : Jumlah kalor yang diterima air (Joule)

m_es : Massa es (kg)

c_es : Kalor jenis es (J/Kg^oC)

ΔT : Perubahan suhu (^oC)

c. Kalor Total

Adapun jumlah kalor total yang diperlukan untuk mengubah wujud benda dari padat menjadi gas atau dari es menjadi uap berdasarkan gambar diatas adalah:

Q_total = Q_es + Q_L + Q_air + Q_u

Perhatikan gambar berikut!

Contoh Soal

Perhatikan grafik pemanasan 1 kg es berikut!

Jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC, kalor lebur es 336.000 J/kg, dan kalor jenis air adalah 4.200 J/kg^oC maka kalor yang dibutuhkan dalam proses dari a-b-c-d adalah . . . .

Penyelesaian :

Diketahui :

m = 1 kg

c_es = 2.100 J/kg^oC

L = 336.000 J/kg

c_air = 4.200 J/kg^oC

ΔT_es = 0 – (-5) = 5 ^oC

ΔT_air = 50 – 0 = 50 ^oC

Q_total = . . . ?

Rumus :

Q_total = Q_es + Q_lebur + Q_air

Q_total = m_esc_esΔT_es + mL + m_airc_airΔT_air

Q_total = 1 x 2.100 x 5 + 1 x 336.000 + 1 x 4.200 x 50

Q_total = 10.500 + 336.000 + 21.000

Q_total = 367.500 Joule

Q_total = 367,5 kJ

Demikianlah pembahasan kita terikait Perubahan Wujud Benda. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Untuk memahami fisika lebih dalam, yuk baca berbagai materi fisika SMA pada halaman website ini dengan mengklik: Materi Fisika SMA