Pengertian dan Rumus Kalor Lebur serta Contoh Soal Kalor Lebur

Berikut adalah pembahasan tentang kalor lebur yang meliputi pengertian kalor lebur, rumus kalor lebur, satuan kalor lebur, contoh soal kalor lebur.

Pengertian Kalor Lebur

Es krim dibiarkan beberapa saat dalam keadaan terbuka, lama-kelamaan es krim tersebut akan mencair. Peristiwa mencair atau melebur adalah proses perubahan wujud dari zat padat menjadi zat cair.

Peristiwa membeku merupakan kebalikan dari peristiwa mencair. Membeku adalah proses perubahan wujud dari zat cair menjadi zat padat. Nah, apakah proses mencair dan membeku memerlukan kalor?

Untuk mencair suatu zat memerlukan kalor, sedangkan untuk membeku suatu zat melepaskan kalor. Pada saat zat melebur atau mencair suhu suatu zat selalu tetap.

Nah, tahukah kamu berapa kalor yang diperlukan untuk mencairkan suatu zat?

Kalor yang diperlukan untuk mencairkan 1 kg zat padat menjadi 1 kg zat cair pada titik leburnya dinamakan kalor lebur. 

Sebaliknya, kalor yang dilepaskan pada saat 1 kg zat cair membeku menjadi 1 kg zat padat pada titik bekunya dinamakan kalor beku.

Apakah kalor lebur dan kalor beku suatu zat berbeda?

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kalor lebur dan kalor beku suatu zat yang sejenis adalah sama, begitu juga halnya dengan titik lebur dan titik beku suatu zat sejenis adalah sama.

Gambar: Diagram kalor yang diperlukan dalam perubahan wujud es hingga menjadi uap.

Rumus Kalor Lebur

Secara matematis, banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan zat padat pada titik leburnya adalah sebagai berikut.

Q = m · U

Keterangan:
Q = kalor yang diperlukan (J)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur atau kalor beku (J kg^-1)

Setiap benda memiliki titik lebur dan kalor lebur yang berbeda, pada Tabel di bawah ini diperlihatkan titik lebur dan kalor lebur beberapa zat.

Tabel: Daftar Titik lebur dan kalor lebur berbagai zat.

Contoh Soal Kalor Lebur

1. Berapakah kalor yang diperlukan untuk melebur 5 kg aluminium jika kalor lebur aluminium 403.000 J kg^-1?

Jawab:
massa aluminium (m) = 5 kg
kalor lebur aluminium (L) = 403.000 J kg-1

Q = m · L
   = (5 kg) × (403.000 J kg^-1)
   = 2.015.000 J
Jadi, banyaknya kalor yang diperlukan adalah sebesar 2.015.000 J.

2. Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan 200 g es yang mempunyai suhu -5 °C, jika kalor jenis es 2.100 J kg^-1 °C dan kalor lebur es 340.000 J kg^-1?

Jawab:
massa es (m) = 200 g = 0,2 kg
suhu awal es = -5 °C
kalor jenis es (c) = 2.100 J kg^-1 °C
kalor lebur es (L) = 340.000 J kg-1

Perhatikan grafik pada gambar di atas. Dari grafik terlihat bahwa untuk meleburkan es yang bersuhu -5 oC terlebih dahulu diperlukan kalor Q1 untuk menaikkan suhu es sampai pada titik leburnya (0oC), yaitu sebesar:
Q1 = m · c · ΔT
    = (0,2 kg) × (2.100 J kg^-1 °C) × (5°C)
    = 2.100 J

Setelah itu, diperlukan kalor untuk meleburkan es menjadi air sebesar:
Q2 = m · L
    = (0,2 kg) × (340.000 J kg^-1)
    = 68.000 J

Jadi, banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan es yang bersuhu -5 °C menjadi air yang bersuhu 0 °C adalah:
Qtotal = Q1 + Q2
        = 2.100 J + 68.000 J
        = 70.100 J