Air sejumlah 200 cc bersuhu 40°C dimasukkan ke dalam sebuah gelas dan dicampur dengan 40 gr es 0 °C seperti pada gambar berikut. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/ºC dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, maka suhu campurannya adalah .... a. 22,34 °C b. 21,54 °C c. 27,9 °C d. 15,78 °C

Question

Jawaban yang benar adalah B. 21,54°C.

Diketahui:

Es

m1 = 40 gram

c1 = 0,5 kal/gr°C

L = 80 kal/gr

T1 = 0°C

Gelas

C = 20 kal/°C

Air

Volume = 200 cc = 200 cm³

ρ = 1 gr/cm³

m2 = ρ x V = 1 x 200 = 200 gram

T2 = 40°C

c2 = 1 kal/gr°C

Ditanya:

Suhu campuran = T = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah azas Black. Ketika dua buah zat dicampurkan, akan terjadi serah terima energi panas yang memenuhi azas Black. Zat yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor dan zat yang bersuhu rendah akan menyerap kalor. Maka, perumusan pada soal di atas dituliskan sebagai berikut

Q lepas = Q serap.

Keterangan:

Q lepas = kalor yang dilepas zat (J).

Q serap = kalor yang diserap zat (J).

Berdasarkan informasi soal, air dan gelas akan melepas kalor sementara es akan menyerap kalor. Maka suhu akhirnya adalah:

Q air + Q gelas = Q es

(m2 x c2 x (T2 - T)) + (C x (T2 - T)) = (m1 x L) + (m1 x c2 x (T - T1))

(200 x 1 x (40 - T)) + (20 x (40 - T)) = (40 x 80) + (40 x 1 x (T - 0))

8.000 - 200T + 800 - 20T = 3.200 + 40T

8.800 - 3.200 = 40T + 220T

260T = 5.600

T = 5.600/260

T = 21,54°C.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.

Air sejumlah 200 cc bersuhu 40°C dimasukkan ke dalam sebuah gelas dan dicampur dengan 40 gr es 0 °C seperti pada gambar berikut. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/ºC dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, maka suhu campurannya adalah .... a. 22,34 °C b. 21,54 °C c. 27,9 °C d. 15,78 °C

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa