Perhitungan Kalor yang Diberikan pada Es untuk Mencapai Suhu Air

Dalam soal ini, kita diminta untuk menghitung jumlah kalor yang diberikan pada es untuk mencapai suhu air tertentu. Untuk melakukan perhitungan ini, kita perlu menggunakan konsep kalor jenis dan kalor lebur. Pertama, mari kita identifikasi data yang diberikan. Es memiliki kalor jenis sebesar 0,5 kal/gr°C, sedangkan air memiliki kalor jenis sebesar 1 kal/gr°C. Selain itu, kalor lebur es adalah 80 kal/gr. Langkah pertama adalah menghitung kalor yang diperlukan untuk mengubah es menjadi air pada suhu 0°C. Karena es awalnya berada pada suhu 20°C dan harus mencapai suhu 0°C, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk menurunkan suhu es tersebut. Kalor yang diperlukan untuk menurunkan suhu es dari 20°C menjadi 0°C dapat dihitung dengan rumus: Q = m * c * ΔT Di mana Q adalah kalor yang diperlukan, m adalah massa es, c adalah kalor jenis es, dan ΔT adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, massa es adalah 20 gr, kalor jenis es adalah 0,5 kal/gr°C, dan perubahan suhu adalah 20°C. Mari kita hitung: Q1 = 20 gr * 0,5 kal/gr°C * 20°C = 200 kal Jadi, kalor yang diperlukan untuk menurunkan suhu es dari 20°C menjadi 0°C adalah 200 kal. Selanjutnya, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk mencairkan es menjadi air pada suhu 0°C. Kalor yang diperlukan untuk melakukannya dapat dihitung dengan rumus: Q = m * L Di mana Q adalah kalor yang diperlukan, m adalah massa es, dan L adalah kalor lebur es. Dalam kasus ini, massa es adalah 20 gr dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr. Mari kita hitung: Q2 = 20 gr * 80 kal/gr = 1600 kal Jadi, kalor yang diperlukan untuk mencairkan es menjadi air pada suhu 0°C adalah 1600 kal. Terakhir, kita perlu menghitung kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu air dari 0°C menjadi 80°C. Karena air memiliki kalor jenis sebesar 1 kal/gr°C, kita dapat menggunakan rumus yang sama seperti sebelumnya: Q3 = m * c * ΔT Dalam kasus ini, massa air adalah 20 gr, kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, dan perubahan suhu adalah 80°C. Mari kita hitung: Q3 = 20 gr * 1 kal/gr°C * 80°C = 1600 kal Jadi, kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu air dari 0°C menjadi 80°C adalah 1600 kal. Total kalor yang diberikan pada es untuk mencapai suhu air 80°C adalah jumlah dari Q1, Q2, dan Q3: Total kalor = Q1 + Q2 + Q3 = 200 kal + 1600 kal + 1600 kal = 3400 kal Jadi, kalor yang diberikan pada es tersebut adalah 3400 kal. Dengan demikian, jawaban yang benar adalah c. 3.400 kal.