Memanaskan air membutuhkan energi dalam bentuk kalor. Dalam ilmu fisika, jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan suatu zat dari suhu awal ke suhu akhir dapat dihitung dengan menggunakan persamaan tertentu. Untuk air, kita menggunakan rumus sederhana:
q = mcΔT
di mana:
- q adalah kalor yang ditransfer (dalam joule atau kalori),
- m adalah massa zat dalam kilogram,
- c adalah kapasitas panas spesifik zat (untuk air, ini adalah sekitar 4.186 joule/gram°C atau 1 kalori/gram°C), dan
- ΔT adalah perubahan suhu dalam derajat Celsius.
Langkah pertama dalam menyelesaikan masalah ini adalah mengidentifikasi nilai-nilai yang kita ketahui dari soal tersebut:
- m = 2 kg = 2000 gram (karena 1 kg = 1000 gram)
- ΔT = 100° C – 30° C = 70° C
Karena kita ingin mengetahui berapa kalor yang diperlukan, kita mencari q. Maka, substitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus:
q = 2000 gram * 1 kalori/gram°C * 70°C
q = 140000 kalori
Oleh karena itu, diperlukan sekitar 140000 kalori untuk memanaskan 2 kg air dari 30°C menjadi 100°C. Nilai ini menggambarkan berapa banyak energi yang diperlukan untuk meningkatkan suhu air tanpa perubahan fase (misalnya, penguapan). Jika Anda sedang memanaskan air untuk mendidih, akan membutuhkan kalori tambahan untuk memulai proses penguapan.