Makalah ini membahas tentang perubahan fase zat dan persamaan Clausius Clapeyron. Terdapat tiga fase zat yaitu padat, cair, dan gas. Perubahan fase dapat terjadi karena pengaruh suhu dan tekanan, misalnya zat dapat berubah dari padat menjadi cair atau cair menjadi gas. Persamaan Clausius Clapeyron menjelaskan hubungan antara tekanan, suhu, perubahan entalpi, dan volume jenis p

1. Perubahan Fase Zat dan
Persamaan Clausius Clapeyron
Dosen Pembimbing: Apit Fathurohman, M.Si
By KelompokVI
Nama Kelompok:
1. Ardi Wiyantara (06111381320022)
2. Karina Eka Putri (06121411011)
3. Mutia Oktri Adriani (06111381320024)
4. Yeti Hariani (06111381320027)

2. 2
DAFTAR ISI.................................................................................................2
BAB I
PENDAHULUAN...............................................................................................3
1.1 Latar Belakang........................................................................................3
1.2 Tujuan.......................................................................................................3
1.3 Manfaat ....................................................................................................3
BAB II
ISI ........................................................................................................................5
2.1 Fase Zat ...................................................................................................5
2.2 Macam Fase............................................................................................5
2.3 Perubahan Fase zat...............................................................................6
2.4 Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Zat.............................6
2.5 Persamaan Clausius Clayperon.........................................................10
2.6. Aplikasi Perubahan Fase ...................................................................11
CONTOH SOAL..............................................................................................13
LATIHAN SOAL ..............................................................................................19
SOAL FORMATIF...............................................................................................21
BAB III
PENUTUP ........................................................................................................25
3.1 Kesimpulan................................................................................................25
3.2 Saran..........................................................................................................25
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................26

3. 3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Sifat suatu fasa dinyatakan dengan properti-properti intensif, dan
biasanya properti-properti intensif yang diperhatikan adalah temperatur,
tekanan, dan konsentrasi. Banyaknya properti intensif yang harus
ditetapkan atau harus dinyatakan agar keadaan setimbang tidak
menjadi samar-samar bisa dihitung dengan menggunakan aturan fasa
(Phase Rule). Aturan fasa untuk pertama kali diperkenalkan oleh
J. Willard Gibbs (tahun 1875), tetapi baru dipublikasikan 20 tahun
kemudian.
Misalkan pada sebuah sistem terdapat p buah fasa dan C buah
komponen yang tersebar ke dalam setiap fasa, maka derajat kebebasan
(degree of Freedom) atau biasanya juga disebut Varian (f). Derajat
kebebasan (degree of Freedom) adalah banyaknya variabel intensif
yang dapat secara bebas divariasikan tanpa mengubah banyaknya fasa
yang ada pada sistem, atau banyaknya variabel intensif yang harus
ditentukan agar nilai semua variabel yang tersisa dapat diketahui, atau
banyaknya variabel intensif yang digunakan untuk mencirikan suatu
sistem, dikurangi dengan banyaknya hubungan-hubungan atau
batasan-batasan yang menghubungkan setiap fasa.
Ada tiga macam fase yang akan dijelaskan pada makalh ini serta
persamaan clausius dan contoh perubahan fase zat pada kehidupan
sehari-hari.
1.2Tujuan
1. Mengetahui pengertian dari fase zat
2. Membedakan jenis perubahan fase zat
3. Menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan fase zat
1.3 Manfaat

4. 4
Diharapkan makalah ini dapat bermanfaat dalam memberikan
pemahaman mengenai perubahan fase zat dan aplikasinya dalam
kehidupan sehari- hari. Selain itu, juga diharapkan agar bermanfaat dalam
memberikan informasi mengenai hubungan antara tekanan,volume spesifik
dan temperature serta persamaan clauasius clapeyron, serta mampu
menyelesaikan berbagai persoalan mengenai persamaan clauasius
clapeyron.

5. 5
BAB II
ISI
2.1 Fase Zat
Fase adalah besaran zat yang mempunyai struktur fisika dan komposisi
kima yang homogen. Struktur fisika dikatakan homogeny apabila terdiri dari
gas saja, cair saja, atau padat saja. Sistem dapat terdiri dari dua fase seperti
cair dan gas. Komposisi kimianya dikatakan homogen apabila zat terdiri
satu bahan kimiayang dapat berbentuk, padat, cair atau gas atau campuran
dari dua atau tiga bentuk itu. Campuran gas seperti udara atmosfer
dianggap senyawa tunggal. Zat murni memiliki komposisi yang seragam
dan tidak berubah.
Zat murni dapat berada dalam beberapa fase:
1. Fase padat biasa dikenal dengan es
2. Fase cair
3. Fase Uap
4. Campuran kesetimbangan fase cair dan uap
5. Campuran kesetimbangan fase padat dan cair
6. Campuran kesetimbangan fase padat dan uap
2.2 Macam Fase
Benda pada umumnya memiliki 3 fase yaitu:
a. Fase Padat
Dalam keadaan padatan gaya-gaya intermolekul menjaga molekul-
molekul berada dalam hubungan spasial tetap. Letak molekul sangat
berdekatan dan teratur, gaya tarik antarmolekul sangat kuat sehingga
gerakan molekul tidak bebas. Gerakan molekul zat padat hanya
terbatas bergetar (vibrasi) dan berputar (rotasi) di tempat saja. Molekul-
molekulnya tidak mudah dipisahkan sehingga bentuknya selalu tetap.
b. Fase Cair
Dalam cairan, gaya-gaya antarmolekul menjaga molekul tetap berada
berdekatan, namun tidak ada hubungan spasial yang tetap. Gerakan
molekul cukup bebas, bentuknya mudah berubah tetapi volumenya
tetap. Molekul zat cair dapat berpindah tempat tetapi tidak mudah
meninggalkan kelompoknya karena masih terdapat gaya tarik menarik.

6. 6
c. Fase Gas
Dalam keadaan gas molekul lebih terpisah dan gaya tarik antarmolekul
relatif tidak mempengaruhi gerakannya. Bergerak sangat bebas karena
gaya tarik menarik antar molekul hampir tidak ada. Volume dan
bentuknya mudah berubah. Zat gas dapat mengisi seluruh ruangan
yang ada.
Fase-fase suatu zat(padat, cair, gas) dapat terbentuk pada temperatur dan
tekanan tertentu yang tak dapat saling berubah yang dapat menunjukkan
kesetimbangan fase zat-zat tersebut.
2.3 Perubahan Fase zat
Perubahan fase/transisi fase adalah perubahan wujud zat dari satu fase
ke fase yang lain. Suhu/temperatur zat selama proses transisi fase ini
adalah tetap dan suhu ini dinamakan suhu transisi. Perubahan Fase
merupakan efek dari adanya salah satu sifat fisika zat, yaitu wujud. Sifat
fisika zat sendiri ialah sifat yang dapat diamati secara langsung tanpa
mengubah susunan zat, misalnya wujud, warna, kelarutan, daya hantar
listrik, dan kemagnetan, titik lebur dan titik didih.
Secara harfiah, perubahan fasa terjadi saat sebuah zat berubah dari
satu wujud ke wujud yang lain. Misalnya dari gas ke cair, cair ke padat,
padat ke gas, dan sebaliknya. Setiap proses melibatkan panas, baik panas
itu dilepas oleh zat ataupun diterima oleh zat, tapi tidak melibatkan
perubahan temperatur. Adapun faktor faktor yang mempengaruhi terjadinya
perubahan fase, yaitu :
1. suhu zat
2. tekanan permukaannya
Dapat disimpulkan perubahan fase zat adalah perubahan wujud dari
satu fase ke fase yang lain serta dipengaruhi oleh suhu zat dan tekanan
permukaannya.
2.4 Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Wujud Zat
Kalor yang diserap suatu zat tidak selalu menyebabkan kenaikan
suhu/temperatur zat tersebut. Kadang kala kalor yang diserap oleh suatu
zat dapat mengubah wujud zat tersebut tanpa menaikkan suhunya, contoh
es yang dipanaskan lama kelamaan akan menjadi air, sebaliknya air yang
didinginkan, lama kelamaan akan menjadi es.
Zat dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat, cair, dan gas. Pada
saat terjadi perubahan wujud, misalnya dari padat menjadi cair atau dari

7. 7
cair menjadi gas, selalu disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor.
Akan tetapi perubahan wujud tidak disertai dengan perubahan suhu.
Perubahan fase zat (benda) dapat dijelaskan melaui diagram berikut :
a. Mencair dan Membeku
Air (H2 O) dalam fase padat bentuk dan volumenya tidak berubah. Air
dalam fase padat disebut es. Jika es dinaikkan temperaturnya, es mulai
mencair dan akhirnya es berubah menjadi air semuanya. Dalam perubahan
fase dari fase padat ke fase cair temperatur zat tetap dan disebut sebagai
titik lebur. Kalor yang terlibat dalam perubahan fase ini disebut kalor laten,
dalam hal ini disebut kalor lebur. Sedangkan proses perubahan fase padat
ke fase cair disebut mencair. Contoh peristiwa mencair pada saat batu es
dimasukkan ke dalam air dan didiamkan beberapa saat.
Sedangkan pada proses perubahan fase cair ke fase padat dikenal titik
beku dan kalor yang terlibat di dalamnya disebut sebagai kalor pembekuan.
Proses perubahan fase cair ke fase padat disebut membeku. Contoh
peristiwa membeku pada saat air dimasukkan ke dalam freezer lemari es.
Grafik berikut adalah grafik proses meleburnya es dari temperatur -50C
hingga temperaturnya 00C. Kemudian pada temperatur 00C, es dipanaskan
atau diberikan kalor, dan ternyata temperatur es tidak mengalami
perubahan, tetapi es berubah wujud menjadi air.

8. 8
Grafik perubahan fase padat ke fase cair
Hasil percobaan para ilmuan menunjukkan bahwa kalor lebur sama
dengan kalor beku. Jadi kalor suatu zat didefinisikan sebagai kalor yang
diperlukan oleh satu satuan massa zat untuk melebur seluruhnya pada titik
leburnya. Jika suatu zat massanya m gram, untuk melebur seluruhnya
dbutuhkan kalor sebesar Q joule. Berdasarkan definisi ini, kalor lebur zat
(L) dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
L =
𝑸
𝒎
Q = m.L
Keterangan : Q = Kalor (Joule)
L = Kalor Lebur zat (Joule/kg)
m = massa zat
b. Menguap dan Mengembun
Menguap merupakan perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Air di
permukaan laut dan permukaan bumi menguap karena pengaruh
pemanasan oleh sinar matahari. Setelah uap mencapai keadaan jenuh di
udara, akan terjadi proses pengembunan, dan akan turun kembali ke bumi
menjadi hujan.
Air (H2 O) dalam fase cair disebut air. Air volumenya tetap tetapi
bentuknya berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Jika air dinaikkan
temperaturnya, maka air mulai mendidih dan berubah sifatnya menjadi uap
air (H2 O). Dalam perubahan fase dari fase cair ke fase gas temperatur zat
tetap dan disebut sebagai titik uap. Kalor yang terlibat dalam perubahan
fase ini disebut kalor laten, dalam hal ini disebut kalor penguapan.
Sedangkan proses perubahan fase cair ke fase gas disebut menguap.
Contoh penguapan ialah ketika air dipanaskan di atas api maka lama
kelamaan air akan menjadi uap (gas) atau titik-titik air.
Kebalikan dari proses penguapan disebut pengembunan. Pada proses
pengembunan terjadi pembebasan kalor. Besarnya kalor yang dibebaskan

9. 9
oleh suatu zat ketika ketika terjadi pengembunan disebut kalor laten
pengembunan atau kalor embun. Proses perubahan fase gas ke fase cair
disebut mengembun. Contoh dari peristiwa mengembun ialah ketika
menuangkan air dingin ke gelas beling, maka di permukaan luar gelas akan
muncul uap karena ada perbedaan suhu.
c. Mengkristal dan Menyublim
Jika kondisi alam memungkinkan, maka fase gas dapat berubah
langsung ke fase padat atau sebaliknya. Perubahan dari fase gas ke fase
padat disebut mengkristal. Dalam peristiwa menyublim dikenal titik
sublimasi dan kalor yang terlibat di dalamnya disebut kalor sublimasi.
Sedangkan perubahan dari fase padat ke fase gas disebut melenyap (ada
orang yang menyebut menyublim). Contoh peristiwa menyublim atau
melenyap terjadi pada pengharum ruangan atupun kamper. Dalam
peristiwa melenyap dikenal titik lenyap (ada orang yang menyebut titik
sublimasi) dan kalor yang terlibat di dalamnya disebut kalor pelenyapan
(ada orang yang menyebut kalor sublimasi).
Dari uraian tersebut di atas dikenal temperatur tetap pada perubahan
fase zat, yaitu:
1. titik embun = titik uap
2. titk lebur = titik beku dan
3. titik sublimasi = titik lenyap.
Dari uraian tersebut di atas juga dikenal istilah kalor laten, yaitu kalor
yang diperlukan atau dilepaskan pada saat perubahan fase zat. Kalor laten
tersebut adalah:
1. kalor pengembunan = kalor penguapan
2. kalor lebur = kalor beku dan
3. kalor sublimasi = kalor pelenyapan.
Berikut tabel kalor (lebur dan uap) dan titik (lebur dan didih) untuk beberapa
jenis zat :

10. 10
2.5 Persamaan Clausius Clayperon
Persamaan Clausius Clapeyron merupakan sebuah hubungan yang
penting mengenai hubungan tekanan, suhu, perubahan entalpi, dan volume
jenis yang dihubungkan dengan perubahan fase. Terdapat beberapa sifat
termodinamik yang tidak dapat diukur secara langsung contohnya adalah
perubahan entalpi. Menurut persamaan Clausius, perubahan entalpi dapat
dihitung berdasarkan pada pengukuran tekanan, suhu, dan volume jenis.
Persamaan Clausius Clapeyron secara mudah dapat diturunkan dari
persamaan Maxwell untuk dua fase dalam kesetimbangan. Hubungan
persamaan Maxwell
(
𝜕𝑝
𝜕𝑇
)
𝑣
= (
𝜕𝑠
𝜕𝑣
)
𝑇
Zat murni berubah dari keadaan cairan jenuh ke keadaan uap jenuh
berlangsung pada suhu konstan karena kalor yang diserap digunakan untuk
berubah fase, tidak untuk menaikkan suhu. Tekanan dan suhu tidak
bergantung pada volume pada daerah jenuh, maka dapat dituliskan:
(
𝜕𝑝
𝜕𝑇
)
𝑣
=
𝜕𝑝
𝜕𝑇
Dari hukum pertama untuk zat yang mengalami perubahan fase,
𝑄 = ∆𝑢 − 𝑊
= 𝑢 𝑔 − 𝑢 𝑓 + 𝑝(𝑣𝑔 − 𝑣 𝑓)
= ℎ 𝑔 − ℎ 𝑓 = ℎ 𝑓𝑔

11. 11
Kalor yang diserap per satuan massa pada tekanan konstan sama
dengan,
𝑞 = 𝑇𝑠 𝑓𝑔
Dan
𝑠𝑓𝑔 =
ℎ 𝑓𝑔
𝑇
(
𝜕𝑠
𝜕𝑣
)
𝑇
=
𝑠𝑔 − 𝑠𝑓
𝑣𝑔 − 𝑣 𝑓
=
𝑠𝑓𝑔
ℎ 𝑓𝑔
Dari hubungan-hubungan di atas, didapat suatu persamaan Clausius
Clapeyron:
𝑑𝑃
𝑑𝑇
=
𝑠𝑔 − 𝑠𝑓
𝑣𝑔 − 𝑣 𝑓
=
𝑠𝑓𝑔
𝑣 𝑓𝑔
𝑑𝑎𝑛
𝑑𝑃
𝑑𝑇
=
ℎ 𝑓𝑔
𝑇(𝑣 𝑔 − 𝑣 𝑓)
=
ℎ 𝑓𝑔
𝑇𝑣 𝑓𝑔
Terdapat beberapa perubahan fase berbeda yang dapat terjadi pada suhu
dan tekanan konstan. Jika dua fase ditandai dengan superskrip ‘ dan ‘’, kita
dapatmenuliskan persamaan Clausius Clapeyron dalam bentuk umum :
𝑑𝑃
𝑑𝑇
=
𝑠′′
− 𝑠′
𝑣′′ − 𝑣′
𝑑𝑎𝑛
𝑑𝑃
𝑑𝑇
=
ℎ′′
− ℎ′
𝑇(𝑣′′ − 𝑣′)
Jadi untuk perubahan keadaan zat murni dari keadaan padatan
jenuh ke keadaan cairan jenuh yng berlangsung pada suhu konstan, dapat
dituliskan:
𝑑𝑃
𝑑𝑇
=
ℎ 𝑠𝑓
𝑇(𝑣 𝑓 − 𝑣𝑠)
=
ℎ 𝑠𝑓
𝑇𝑣 𝑠𝑓
2.6. Aplikasi Perubahan Fase
a. Ketel Uap
keterangan untuk masing-masing angka adalah Dearator, Bagasse
distribution conveyor, Dapur (furnace), Superheated, Air heather , Induced
Draft Fan (I.D.F), Cerobong asap (chimney), Secondary fan, secara

12. 12
beurutan. Ketel uap merupakan gabungan yang kompleks dari pipa-pipa
penguapan (evaporator), pemanas lanjut (superheater), pemanas air
(ekonomiser) dan pemanas udara (air heater). Pipa-pipa penguapan
(evapurator) dan pemanas lanjut (superheater) mendapat kalor langsung
dari proses pembakaran bahan bakar, sedangkan pemanas air
(economiser) dan pemanas udara (air heater) mendapat kalor dari sisa gas
hasil pembakaran sebelum dibuang ke atmosfer VIDEO
b. Kondensor Ac
Kondensor adalah suatu alat untuk terjadinya kondensasi refrigeran
uap dari kompresor dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Kondensor
sebagai alat penukar kalor berguna untuk membuang kalor dan mengubah
wujud refrigeran dari uap menjadi cair Refrigerant atau freon dalam wujud
gas yang di pompa oleh kompressor ac, masuk lewat inlet (warna merah)
dalam kondisi bersuhu dan bertekanan tinggi.
Hembusan atau hisapan angin dari fan condensor dan atau cooling
fan membuang panas yang di hasilkan serta menurunkan tekanan
refrigerant dan terjadi perubahan wujud dari gas menjadi cair.Selanjutnya
modulator yang juga terdapat filter drier didalamnya bertugas untuk
memastikan bahwa yang keluar dari kondensor adalah refrigerant (freon )
cair, sebelum di kabutkan oleh expansi valve. Uap refrigeran yang keluar
dari generator akan memasuki kondensor. Uap yang bersuhu tinggi ini
sebelum masuk ke evaporator terlebih dahulu didinginkan di kondensor.
pengembunannya maka akan terjadi proses pengembunan (kondensasi),
dalam hal ini terjadi perubahan wujud gas menjadi liquid yang tekanan dan
suhunya masih cukup tinggi (tekanan kondensing).Proses pendinginan
dikondensasikan tersebut menghasilkan refrigeran berbentuk cairan
(liquid). Dan dikeluarkan dari pipa pembuangan.
Persamaan Clausius ClapeYron Persamaan Clausius Clapeyron
yang menyatakan kemiringan garis kesetimbangan dalam digram p-T. Jadi

13. 13
hfg dapat ditentukan dari kemiringan kurva tekanan uap dan volume jenis
cairan jenuh dan uap jenuh pda suhu yang ditentukan. Terdapat beberapa
perubahan fase berbeda yang dapat terjadi pada suhu dan tekanan
konstan. Jika dua fase ditandai dengan superskrip ‘ dan ‘’, kita
dapatmenuliskan persamaan Clausius Clapeyron dalam bentuk umum Jadi
untuk perubahan keadaan zat murni dari keadaan padatan jenuh ke
keadaan cairan jenuh yang berlangsung pada suhu konstan, dapat
dituliskan:
Kesimpulan Zat terdiri dari bebrapa fase yaitu padat, cair, dan
gas.Perubahan fase zat tersebut terdiri dari mencair, membeku, menguap,
mengembun, menyublim, dan mengkristal. Untuk melihat kesetimbangan
zat dapat dilihat dari diagram p,v,t dan diagram fase.Untuk pengaruh kalor
terhadap perubahan fase zat dapat dihitung dari persamaan clausius
clayperon.
Contoh Soal.
1. Prediksikan nilai entalpi penguapan untuk air pada 2000C dengan
mengasumsikan uap sebagai gas ideal. Hitunglah persentase tingkat
kesalahannya.
Penyelesaian:
Pada 2000C dan 155,4 kPa, volume spesifik dari uap jenuh adalah
dalam aproksimasi gas ideal, vg= RT/P = (0,462)(473)/155 = 0,1406 m3/kg.
Untuk air cair densitasnya sekitar 1000 kg/m3 sehingga vf= 0,001 m3/kg
(atau kita dapat menggunakan vf dari tabel-tabel uap). Jadi kita
memperoleh:

14. 14
ℎ 𝑓𝑔 = 𝑇𝑣 𝑓𝑔 (
𝜕𝑃
𝜕𝑇
)
𝑣
= (473)(0,1406− 0,001)(
1906 − 1254
210 − 190
)
= 2153 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Jika dibandingkan dengan hfg = 1941 kJ/kg dari tabel-tabel uap,
persentase error adalah
% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
2153 − 1941
1941
100% = 10,9 %
Kesalahan ini disebabkan karena ketidak-akuratan dari nilai vg
2. Tentukan energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan es yang
memiliki massa 2 Kg dan bersuhu -20o Celcius hingga menjadi air yang
bersuhu 70o Celcius ( Kalor jenis air = 4.200 Joule/kg°C, Kalor lebur
es = 334.000 J/kg, Kalor jenis es= 2.090 Joule/kg°C )
Penyelesaian :
Untuk mengerjakan soal ini, maka kamu harus mengetahui bahwa ada tiga
fase yang terjadi :
1. Fase perubahan suhu es dari -20o C menjadi es bersuhu 0o C
2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0o C
3. Fase perubahan suhu air dari 0o C menjadi es bersuhu 70o C.
Maka kita harus menghitung satu per satu energi kalor dari setiap fase.
- Fase 1 :
Q1 = M. C. Δ T
Q1 = 2 x 2.090 x 20 << menggunakan kalor jenis es bukan kalor jenis air
Q1 = 83.600 Joule
- Fase 2 :
Q2 = M. L
Q2 = 2 x 334.000
Q2 = 668.000 Joule

15. 15
- Fase 3 :
Q3 = M. C. Δ T
Q3 = 2 x 4.200 x 70 << baru menggunakan kalor jenis air
Q3 = 588.000 Joule
Maka kita jumlahkan hasil dari ketiga fase tersebut dan didapatkan hasil
akhir senilai : 83.600 + 668.000 + 588.000 = 1.339.600 Joule
3. Grafik di bawah ini menyatakan hubungan antara suhu (T) dengan kalor
(Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat. Besar kalor uap zat padat
tersebut adalah…
A. 60 kalori/gram
B. 70 kalori/gram
C. 80 kalori/gram
D. 90 kalori/gram
E. 100 kalori/gram
Penyelesaian :
Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diserap (atau dilepaskan) oleh 1
gram benda untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas (atau dari gas
menjadi cair).
Dik :
Kalor yang diserap atau dilepas : Q = 140 kalori – 60 kalori = 80 kalori
Massa zat padat : m = 1 gram
Dit :
Kalor uap (Lv) zat padat ?

16. 16
Jawab :
Q = m Lv
Keterangan : Q = kalor yang diserap atau dilepaskan, m = massa zat, Lv =
kalor uap
Lv = Q / m
Lv = 80 kalori / 1 gram
Lv = 80 kalori/gram
4. Banyaknya kalor yang diserap untuk menaikan suhu air bermassa 2
kg dari 2 oC sampai 10 oC adalah… Kalor jenis air = 4.200 J/kg Co, kalor
jenis es = 2.100 J/kg Co, kalor lebur air (LF) = 334.000 J/kg
A. 760.400 J
B. 750.000 J
C. 668.000 J
D. 600.000 J
E. 540.000 J
Penyelesaian :
Dik:
Massa (m) air = 2 kg
Suhu (T) awal = -2 oC
Suhu (T) akhir = 10 oC
Kalor jenis es (c es) = 2100 J/kg Co
Kalor jenis air (c air) = 4200 J/kg Co
Kalor lebur air (LF) = 334.000 J/kg
Dit :
(Q) ?
Jawab :
Perubahan suhu dari -2 oC sampai 10 oC dilalui melalui beberapa tahap.
- Tahap 1

17. 17
Suhu es meningkat dari -2 oC sampai 0 oC (kenaikan suhu es berhenti
pada
suhu titik beku air yakni 0 oC)
- Tahap 2
Semua es mencair (wujud padat berubah menjadi wujud cair pada suhu
titik beku air yakni 0 oC)
- Tahap 3
suhu air meningkat lagi dari 0 oC sampai 10 oC)
Jadi dari suhu -2 oC sampai 0 oC, air masih dalam wujud padat. Pada suhu
0 oC, terjadi perubahan wujud padat menjadi cair. Setelah wujud padat
berubah menjadi
wujud cair, suhu air meningkat lagi dari 0 oC sampai 10 oC.
Q1 = (m)(c es)(∆T) = (2 kg)(2100 J/kg Co)(0 oC – (-2 oC)) = (2)(2100 J)(2)
= 8400 J
Q2 = (m)(LF) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q3 = (m)(c air)( ∆T) = (2 kg)(4200 J/kg Co)(10 oC – 0 oC)) = (2)(4200 J)(10)
= 84000 J
Kalor yang diserap :
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 Joule
5. Di bawah ini adalah grafik kalor terhadap suhu dari 1 kg uap pada
tekanan normal. Kalor didih air 2256 x 103 J/kg dan kalor jenis air 4,2 x
103 J/kg K, maka kalor yang dilepas pada perubahan dari uap menjadi air
adalah…
A. 4,50 × 103 Joule
B. 5,20 × 103 Joule

18. 18
C 2,00 × 106 Joule
D. 2,26 × 106 Joule
E. 4,40 × 106 Joule
Penyelesaian :
Dik :
Kalor uap atau kalor didih (Lv) = 2.256 x 103 J/kg
Kalor jenis air (c) = 4200 J/kg K
Massa uap (m) = 1 kg
Dit :
Kalor yang dilepas (Q) ?
Jawab :
Q = m Lv
Q = (1 kg)(2.256 x 103 J/kg)
Q = 2256 x 103 Joule
Q = 2,256 x 106 Joule
6. Aluminium dengan massa 0,1 kg suhunya mula - mula 10 °C. Jika
diketahui kalor jenis alumunium 900 joule/kg°C, berapakah suhu akhir
yang dihasilkan jika diberi kalor sebesar 8.100 joule?
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 0,1 kg
c = 900 joule/kg°C
Q = 8.100 joule
Ditanya: suhu akhir ?
Jawab:
Q = m . c. Δt
8.100 joule = 0,1 kg. 900 joule/kg°C. Δt
Δt = 8.100joule : 90 joule/kg°C
Δt = 90°
Jadi, suhu akhir yang dihasilkan: 90°C + 10°C = 100°C

19. 19
LATIHAN SOAL
1.Sebuah kaleng semprot (can spray) mengandung gas pembakar pada
tekanan dua kali lipat tekanan atmosfer (202 kPa) dan mempunyai
volume 125,00 cm3 pada suhu 22oC. Kaleng tersebut dilemparkan ke
dalam api. Ketika suhu gas dalam kaleng mencapai 195oC, berapakah
tekanan dalam kaleng? Asumsikan perubahan volume kaleng dapat
diabaikan.
Penyelesaiaannya :
1. Penyelesaian:
𝑃𝑖 𝑉𝑖
𝑇𝑖
=
𝑃 𝑓 𝑉 𝑓
𝑇 𝑓
Volume diabaikan, maka:
𝑃𝑖
𝑇𝑖
=
𝑃 𝑓
𝑇𝑓
Pf = [
𝑇𝑓
𝑇𝑖
]. Pi
Pf =
468 𝐾
295 𝐾
. 202 𝑘𝑃𝑎
Pf = 320 kPa
2.Seorang binaragawan mengkonsumsi sebanyak 2000 kalori untuk
makan malam. Ia ingin melokukan usaha yang jumlahnya ekuivalen di
tempat berolahraga dengan cara mengangkat barbel seberat 50 kg.
Berapa kali barbel harus ia angkat untuk menghabiskan energi sebesar
ini? Asumsikan bahwa ia mengangkat barbel 2 m setiap kalinya, dan ia
tidak memperoleh kembali energi apa pun ketika ia menurunkan barbel.
Penyelesaiaannya :
W = (2 x 106 kal) (4,186
𝐽
𝑘𝑎𝑙⁄ ) = 8,37 x 106
Jadi:
W = nmgh = 8,37 x 106
n =
𝑊
𝑚𝑔ℎ
=
8,37 ×106
𝐽
(50 𝑘𝑔)(9,80 𝑚𝑠−2)(2 𝑚)
n = 8,54 x 103 kali

20. 20
3. Zat cair yang massamya 2 kg dipanaskan dari suhu 20oC menjadi 80oC,
memerlukan panas sebesar 6 × 105 Joule. Kalor jenis zat cair tersebut
adalah…
Pembahasan
Dik :
Massa zat (m) = 2 kg
Kalor (Q) = 6 x 105 Joule = 600.000 Joule
Perubahan suhu (∆T) = 80ºC - 20ºC = 60ºC
Dit: Kalor jenis zat (c)
Jawab :
c = 600.000 / (2)(60) = 600.000 / 120
c = 5000 J/Kg
4. Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikanterdapat a gram air 420c
dicampur dengan 6 gram es -40c. setelah diaduk 50% es melebur. Jika titik
beku es = 00c kalor jenis es = 0,5 kal/g0c, kalor lebur es = 80 kal/g hitunglah
perbandingan akhir Antara a dan b?
Penyelesaian:
Dengan menggunakan asas black panas yang dilepas (QLepas) adalah
dari air 420c menjadi 00c
𝑄𝐿𝑒𝑝𝑎𝑠 = 𝑚 𝑎𝑖𝑟. 𝑐 𝑎𝑖𝑟 .∆𝑡 𝑎𝑖𝑟
= 𝑎 × 𝑡 × (-40c - 00c) = 42 a
Panas yang diserap (QLepas) digunakan untuk menaikkan suhu es dari -
40c menjadi air pada 00c
𝑄𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝 = 𝑚 𝐸𝑠. 𝐶 𝐸𝑠. ∆𝑡 𝐸𝑠 + 𝑚 𝐸𝑠 𝐿 𝑢
= 𝑏 × 0,5 (0 − (−4)) + 50% 𝑏 × 80
= 2𝑏 + 40𝑏 = 42𝑏
𝑄𝑙𝑒𝑝𝑎𝑠 = 𝑄𝑠𝑒𝑟𝑎𝑝
42𝑎 = 42𝑏
𝑎
𝑏
= 1, maka perbandingannya
𝑎
𝑏
adalah 1
5. Hitung tekanan osmotik suatu larutan yang mengandung 34,2 gram gula
(Mr = 342) dalam 1 liter larutan pada 40 oC.

21. 21
Penyelesaiannya :
Diketahui : massa gula = 34,2 gram Mr = 342 T= 40 oC vol lar= 1L
Ditanyakan : tekanan osmosis larutan
Jawab:
Molaritas gula = (34,2/342) / 1 = 0,1 M
a. = 0,1 M x 0,082 L atm mol –1 K-1 x (273 +40)K
b. = 2,556 atm
SOAL FORMATIF
1. Hitung titik didih suatu larutan yang mengandung 30 gram gula
(Mr= 342)dalam 100 gram air. kb air = 0,52 oC/ mol kg-1
a. 100,456 oC
b. 244,566 oC
c. 200,434 oC
d. 600,787 oC
jawaban (A)
2. Hitunglah titik beku larutan yang terdiri dari 3 gram urea (Mr= 60 g
mol –1) dalam 100 gram air. Kf air = 1,86 oC/ mol kg-1
a. - 0,34 oC
b. - 0,33 oC
c. - 0,93 oC
d. - 0,90 oC
jawaban (C)
3. Satu bagian dari rel kereta api memiliki panjang 30,000 m ketika
suhu 0,0 oC. Berapakah panjangnya ketika suhunya 40,0 oC?
a. 0,013 m
b. 9,877 m
c. 0,555 m
d. 0,123 m
jawaban ( A )

22. 22
4. Satu bagian dari rel kereta api memiliki panjang 30,000 m ketika
suhu 0,0 oC. Bayangkan jika ujung-ujung rel dijepit pada suhu 0,0 oC
untuk mencegah pemuaian. Berapakah tekanan termal yang muncul
pada rel, jika suhunya dinaikkan hingga 40,0oC?
a.2,2 x 107 𝑁
𝑚2⁄
b.5,4 x 107 𝑁
𝑚2⁄
c. 6,7 x 107 𝑁
𝑚2⁄
d. 8,7 x 107 𝑁
𝑚2⁄
jawaban (D)
5. Sebuah balok es mempunyai massa 1 kg mempunyai suhu – 20o C.
Balok es tersebut dipanaskan pada tekanan 1 atm sehingga semua
berubah menjadi uap, hitunglah kalor yang diperlukan.
a. 3,05 x 106J.
b. 2,07 x 106 J
c. 3,08 x 106 J
d. 4,09 x 106 J
6. Seorang binaragawan mengkonsumsi sebanyak 2000 kalori untuk
makan malam. Ia ingin melokukan usaha yang jumlahnya ekuivalen
di tempat berolahraga dengan cara mengangkat barbel seberat 50
kg. Berapa kali barbel harus ia angkat untuk menghabiskan energi
sebesar ini? Asumsikan bahwa ia mengangkat barbel 2 m setiap
kalinya, dan ia tidak memperoleh kembali energi apa pun ketika ia
menurunkan barbel.
a. 6,07 x 103 kali
b. 2.23 x 103 kali
c. 8,54 x 103 kali
d. 6,65 x 103 kali
jawaban (C)
7. Suatu cairan murni mempunyai tekanan uap 50 mmHg pada 25 0C.
Hitungpenurunan tekanan uap larutan jika 6 mol zat ini dicampur

23. 23
dengan 4 mol suatusenyawa non elektrolit yang tidak mudah
menguap.
a. 10 mmHg
b. 20 mmHg
c. 30 mmHg
d.40 mmHg
jawaban (B)
8. Tekanan uap eter murni (Mr= 74) adalah 442 mmHg pada 293 K.
Jika 3 gramsenyawa A dilarutkan ke dalam 50 gram eter pada
temperatur ini tekanan uapmenjadi 426 mmHg. Hitung massa
molekul relatif senyawa A
a. Mr = 111
b.Mr = 122
c. Mr = 112
d. Mr = 121
jawaban (D)
9. Sebuah gas ideal memiliki volume 100 cm3 pada suhu 20oC dan
tekanan 100 Pa. Carilah berapa mol gas yang terdapat dalam wadah
tersebut.
a. 4,01 x 10-6 mol
b. 4,11 x 10-6 mol
c.7,88 x 10-6 mol
d.1,01 x 10-6 mol
jawaban (B)
10.Berapakah besarnya kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es
sebanyak 500 gram pada temperatur 0oC menjadi cair seluruhnya
yang memiliki temperatur 10oC ? Diketahui kalor laten peleburan es
menjadi air sebesar 80 kal/g.
a. 4,5 kkal
b. 98 kkal
c. 40 kkal
d. 04 kkal
jawaban (C)

24. 24

25. 25
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Fase zat merupakamn besaran zat yang mempunyai struktur fisika
dan komposisi kima yang homogen. Suatu fase zat dapat mengalami
perubahan menjadi fase zat yang lain karena adanya kalor, tanpa atau
dengan perubahan suhu zat itu sendiri. Zat dapat berada dalam tiga wujud,
yaitu padat, cair, dan gas. Pada saat terjadi perubahan wujud, selalu
disertai dengan pelepasan atau penyerapan kalor. Peristiwa perubahan
wujud itu sendiri yaitu mencair dan membeku, menguap dan mengembun
serta mengkristal dan menyublim. Dan persamaan Clausius Clapeyron
merupakan sebuah hubungan yang penting mengenai hubungan tekanan,
suhu, perubahan entalpi, dan volume jenis yang dihubungkan dengan
perubahan fase.
3.2 Saran
Dari pembahasan ini sebaiknya dapat diketahui apa saja fase zat
dan perubahannya. Kemudian dari perubahan fase zat tersebut dapat
diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

26. 26
DAFTAR PUSTAKA
Fathurohman,apit.2008.Diktat Termodinamika.indralaya
Hamid, Ahmad Abu. 2007. Diktat Termodinamika “Kalor dan
Termodinamika”. Yogyakarta : FMIPA UNY.
Khuriati, Ainie. 2007. Termodinamika. Yogyakarta:Graha Ilmu.
Khuriati, Ainie. 2007. Buku ajar Termodinamika.Semarang : FMIPA UNDIP.
Potter, Merle C dan Craigh W. Somerton. 2008. Termodinamika Teknik
(terjemahan)