Perhitungan Kalor yang Dilepaskan saat Air Berubah Menjadi Es

Saat air berubah menjadi es, ada kalor yang dilepaskan. Dalam kasus ini, kita akan menghitung jumlah kalor yang dilepaskan saat \(150 \mathrm{~g}\) air dengan suhu \(30^{\circ} \mathrm{C}\) berubah menjadi sebongkah es. Untuk melakukan perhitungan ini, kita perlu menggunakan kalor jenis air (\(1 \mathrm{kal/g} \cdot ^{\circ} \mathrm{C}\)) dan kalor lebur es (\(80 \mathrm{kal/g}\)). Pertama, kita perlu menghitung kalor yang dibutuhkan untuk mendinginkan air dari suhu awal \(30^{\circ} \mathrm{C}\) menjadi suhu beku \(0^{\circ} \mathrm{C}\). Kita dapat menggunakan rumus: \[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\] di mana \(Q\) adalah kalor yang dibutuhkan, \(m\) adalah massa air, \(c\) adalah kalor jenis air, dan \(\Delta T\) adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, \(m = 150 \mathrm{~g}\), \(c = 1 \mathrm{kal/g} \cdot ^{\circ} \mathrm{C}\), dan \(\Delta T = 30^{\circ} \mathrm{C} - 0^{\circ} \mathrm{C} = 30^{\circ} \mathrm{C}\). Mari kita hitung: \[Q = 150 \mathrm{~g} \cdot 1 \mathrm{kal/g} \cdot ^{\circ} \mathrm{C} \cdot 30^{\circ} \mathrm{C} = 4500 \mathrm{kal}\] Jadi, kalor yang dibutuhkan untuk mendinginkan air menjadi suhu beku adalah \(4500 \mathrm{kal}\). Selanjutnya, kita perlu menghitung kalor yang dilepaskan saat air berubah menjadi es pada suhu beku. Kita dapat menggunakan rumus: \[Q = m \cdot L\] di mana \(Q\) adalah kalor yang dilepaskan, \(m\) adalah massa air yang berubah menjadi es, dan \(L\) adalah kalor lebur es. Dalam kasus ini, kita ingin mengubah \(150 \mathrm{~g}\) air menjadi es. Mari kita hitung: \[Q = 150 \mathrm{~g} \cdot 80 \mathrm{kal/g} = 12000 \mathrm{kal}\] Jadi, kalor yang dilepaskan saat air berubah menjadi es adalah \(12000 \mathrm{kal}\). Total kalor yang dilepaskan saat air berubah menjadi es adalah jumlah dari kalor yang dibutuhkan untuk mendinginkan air menjadi suhu beku dan kalor yang dilepaskan saat air berubah menjadi es: \[Total~Q = 4500 \mathrm{kal} + 12000 \mathrm{kal} = 16500 \mathrm{kal}\] Jadi, jumlah kalor yang dilepaskan saat \(150 \mathrm{~g}\) air dengan suhu \(30^{\circ} \mathrm{C}\) berubah menjadi sebongkah es adalah \(16500 \mathrm{kal}\). Dengan demikian, jawaban yang benar adalah C. \(16,5 \mathrm{kkal}\).