Kondisi Akhir Es setelah Diberi Kalor

Es merupakan salah satu benda yang memiliki sifat khusus ketika berada pada suhu rendah. Dalam kasus ini, kita akan membahas tentang es bermassa 5 kg yang awalnya memiliki suhu -10°C. Es tersebut diberi kalor sebesar 1.285 kJ agar dapat melebur. Pertanyaan yang muncul adalah, apakah es tersebut akan melebur sepenuhnya, melebur setengah dari massa awal, atau tidak melebur sama sekali? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kita perlu memahami konsep kalor jenis dan kalor lebur es. Kalor jenis es adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 kg es sebesar 1°C. Dalam hal ini, kalor jenis es adalah 2.100 J/kg°C. Sedangkan kalor jenis air, yang merupakan fase akhir dari es yang melebur, adalah 4.200 J/kg°C. Pertama, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu es dari -10°C menjadi 0°C. Dengan menggunakan rumus Q = m * c * ΔT, di mana Q adalah kalor, m adalah massa, c adalah kalor jenis, dan ΔT adalah perubahan suhu, kita dapat menghitung kalor yang diperlukan: Q1 = 5 kg * 2.100 J/kg°C * (0°C - (-10°C)) = 5 kg * 2.100 J/kg°C * 10°C = 105.000 J Selanjutnya, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk melebur es. Kalor lebur es adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk melebur 1 kg es tanpa mengubah suhunya. Dalam hal ini, kalor lebur es adalah 336.000 J/kg. Karena kita memiliki 5 kg es, maka kalor yang diperlukan untuk melebur es adalah: Q2 = 5 kg * 336.000 J/kg = 1.680.000 J Total kalor yang diperlukan untuk melebur es adalah: Q total = Q1 + Q2 = 105.000 J + 1.680.000 J = 1.785.000 J Dari perhitungan di atas, kita dapat melihat bahwa kalor yang diberikan sebesar 1.285 kJ (1.285.000 J) lebih kecil dari total kalor yang diperlukan untuk melebur es. Oleh karena itu, es tersebut tidak akan melebur sepenuhnya. Kondisi akhir es adalah es yang masih ada dengan suhu 0°C. Jadi, jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah a. tidak melebur.