Dalam sebuah bejana adiabatik yang massanya diabai...

Question

Dalam sebuah bejana adiabatik yang massanya diabaikan terdapat P gram air 20°C dicampur dengan Q gram es -10°C. Setelah diaduk dan mencapai keseimbangan termal, ternyata 50% es telah melebur. Jika kalor jenis es dan air adalah = 0,5 kal/gram°C dan 1 kal/gram°C, kalor lebur es = 80 kal/gram, maka perbandingan P dan Q adalah ...
(A) 5 : 21
(B) 4 : 17
(C) 4 : 9
(D) 3 : 5
(E) 3 : 20

A. Maskur · Accepted Answer

Jawaban: C

Pembahasan:
Saat benda diberikan kalor maka benda akan mengalami perubahan suhu dan perubahan wujud

Untuk mengalami perubahan suhu, benda membutuhkan kalor sebesar
Q = m.c.∆t

Keterangan
Q = kalor  (kal atau J)
m = massa (gram atau kg)
c = kalor jenis (kal/g°C atau J/kg°C)
∆t = perubahan suhu (°C)

Untuk mengalami perubahan wujud, benda membutuhkan kalor sebesar
Q = m.L dan Q = m.U

Keterangan
Q = kalor  (kal atau J)
m = massa (gram atau kg)
L = kalor lebur (kal/gram atau J/kg)
U = kalor uap (kal/gram atau J/kg)

Di dalam asas black diatur bahwa ketika ada dua benda yang berbeda suhu nya dicampur maka akan terjadi kesetimbangan dan berlaku
Qserap = Qlepas

Keterangan
Qserap = kalor yang diserap oleh benda bersuhu rendah
Qlepas = kalor yang dilepas oleh benda bersuhu tinggi

Dik:
tP = 20°C
tQ = - 10°C
m = 0,5 mQ
c es = 0,5 kal/g°C
c air = 1 kal/g°C
L es = 80 kal/gram

Karena kedua benda nya di campur maka akan berlaku
Qserap = Qlepas
mQ.c es (0 - tQ) + m. L es = mP.c air (tP - 0)
mQ (0,5)(0 - (-10)) + (0,5 mQ)(80) = mP (1)(20 - 0)
5mQ + 40mQ = 20mP
45mQ = 20mP
20mP = 45mQ
mQ/mP = 20/45
= 4/9

Jadi jawaban nya adalah C

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa