Anis menyiapkan minuman es teh untuk pekerja di rumahnya dalam suatu wadah. la mencampur 0,5 kg es yang bersuhu -5°C dengan 1 kg air teh yang suhunya 20°C. Apabila pertukaran kalor hanya terjadi pada kedua benda, c es = 2.100 J/kg˚C, dan c air = 4.200 J/kg°C, berapa suhu akhir minuman tersebut?

Jawaban yang benar adalah 0°C. Berdasarkan kekekalan energi pada pertukaran kalor bahwa kalor yang dilepaskan oleh benda yang bersuhu tinggi akan sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang bersuhu rendah. Q lepas = Q Terima Rumus kalor yang diterima oleh setiap benda dalam proses perubahan suhu atau perubahan wujud adalah sebagai berikut : 1) Untuk benda yang mengalami perubahan suhu dengan kalor jenis c diketahui. Q = m c ∆T 2) Untuk benda yang mengalami perubahan wujud. Q = m L Keterangan : Q = kalor (J atau kalori) m = massa (kg atau gr) c = kalor jenis benda (J/kg°C atau kal/gr°C) ∆T = perubahan suhu = T2 - T1 (°C) L = kalor lebur (J/kg atau kal/gr) Diketahui : m1 = 0,5 kg T1 = -5°C m2 = 1 kg T2 = 20°C c es = 2.100 J/kg°C c air = 4.200 J/kg°C L es = 334.000 J/kg Ditanya : Ta = ....? Pembahasan : Q lepas = Q terima m2 c air ∆T2 = (m1 c es ∆T1) + (m1 L es) + (m1 c air ∆T1) (1 x 4200 x (20 - Ta)) = (0,5 x 2100 x (0 - (-5))) + (0,5 x 334.000) + (0,5 x 4200 x (Ta - 0)) 84.000 - 4.200Ta = 5.250 + 167.000 + 2.100Ta 84.000 - 172.250 = 4.200Ta + 2.100Ta -88.250 = 6.300Ta Ta = -14°C Ta < 0°C ini menunjukkan bahwa suhu akhir campuran adalah 0°C dan tidak seluruh es 0°C melebur menjadi air 0°C. Jadi suhu akhir minuman tersebut adalah 0°C.