Jumlah Energi Kalor yang Diperlukan untuk Menaikkan Suhu Besi dari 20°C hingga 80°C
Dalam situasi ini, kita ingin menentukan jumlah energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan 5 kg besi dari suhu awal 20°C hingga suhu akhir 80°C. Untuk menghitungnya, kita perlu menggunakan rumus yang berkaitan dengan kalor. Rumus yang relevan dalam hal ini adalah Q = mcΔT, di mana Q adalah jumlah kalor yang diperlukan, m adalah massa benda, c adalah kalor jenis benda, dan ΔT adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, massa besi adalah 5 kg dan kalor jenis besi adalah 460 g/kg°C. Selain itu, perubahan suhu adalah 80°C - 20°C = 60°C. Dengan menggunakan rumus di atas, kita dapat menghitung jumlah energi kalor yang dibutuhkan: Q = (5 kg)(460 g/kg°C)(60°C) Q = 138,000 g°C Namun, dalam kebanyakan kasus, kita lebih akrab dengan satuan Joule daripada gram°C. Untuk mengubah satuan, kita perlu menggunakan konversi: 1 cal = 4.18 J. Dalam hal ini, kita perlu mengkonversi gram°C menjadi Joule. Karena 1 cal adalah 4.18 J, kita dapat menggunakan konversi ini untuk mengubah satuan: 1 g°C = 4.18 J Dengan demikian, kita dapat mengkonversi 138,000 g°C menjadi Joule: 138,000 g°C x (4.18 J/g°C) = 575,640 J Jadi, jumlah energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan 5 kg besi dari suhu awal 20°C hingga suhu akhir 80°C adalah sebesar 575,640 Joule. Dalam praktiknya, ada beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan, seperti kehilangan energi kalor ke lingkungan sekitar. Namun, dalam kasus ini, kita mengasumsikan bahwa tidak ada kehilangan energi kalor selama proses pemanasan. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa untuk memanaskan 5 kg besi dari suhu awal 20°C hingga suhu akhir 80°C, diperlukan energi kalor sebesar 575,640 Joule.