Air merupakan substansi yang penting dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari kebutuhan minum, memasak, mandi, dan banyak lagi. Tentu saja, karakteristik air yang kita bicarakan di sini sangat bergantung pada variabel set seperti suhu dan massa. Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang air bermassa 100 gram yang berada pada suhu 20 derajat celcius dan dipanasi hingga mendidih jika digunakan kalor jenis.
Untuk memahami konsep tersebut, kita perlu mengenal tentang hukum dasar termodinamika dan konsep kalor jenis. Kalor jenis adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram benda sebanyak 1 derajat celcius. Nilai kalor jenis air adalah 4.186 joule/gram derajat celcius.
Sebelumnya, kita tahu bahwa titik didih air adalah 100 derajat celcius. Oleh karena itu, jika air berada pada suhu 20 derajat, perubahan suhu yang diperlukan untuk mendapatkan air mendidih adalah 80 derajat celcius (100 – 20). Selanjutnya untuk menghitung kalor yang dibutuhkan untuk membawa air yang bermassa 100 gram ini sampai mendidih dapat dihitung dengan rumus:
Q = m.c.ΔT
Di mana
- Q adalah kalor yang dibutuhkan (dalam Joule),
- m adalah massa air (dalam gram),
- c adalah kalor jenis air (dalam Joule per gram derajat celcius), dan
- ΔT adalah perubahan suhu (dalam derajat celcius).
Jika kita masukkan nilai-nilai ke dalam rumus,
Q = 100 g x 4.186 joule/g°C x 80°C = 33,488 joule
Artinya, dibutuhkan energi sebesar 33,488 joule untuk memanaskan air bermassa 100 gram dari 20 derajat celcius hingga titik didih. Walaupun tampak seperti angka yang besar, ini hanyalah proses yang terjadi pada skala yang relatif kecil dan rutin kita lakukan dalam kehidupan sehari-hari, seperti mendidihkan air untuk membuat teh atau kopi.
Jadi, jawabannya apa? Energi sebesar 33,488 joule dibutuhkan untuk memanaskan air bermassa 100 gram dari suhu 20 derajat celcius hingga mendidih jika dipakai konsep kalor jenis.
