Kekekalan energi pada pencampuran dua zat dengan mengabaikan kalor yang diserap oleh wadah pencampuran. Sepotong aluminium dengan massa 200 g dipanaskan sampai suhunya mencapai 90°C, kemudian segera dijatuhkan ke dalam suatu bejana yang berisi 100 g air pada suhu 20°C. Dengan mengabaikan pertukaran kalor terhadap lingkungan sekitar dan kalor yang diserap bejana, hitung suhu akhir campuran. Kalor jenis aluminium 900 J/kg K, kalor jenis air 4.200 J/kg K.

Pencampuran Dua Zat dengan Mengabaikan Kalor yang Diserap Wadah Soal: Sepotong aluminium dengan massa 200 g dipanaskan sampai suhunya mencapai 90°C, kemudian segera dijatuhkan ke dalam suatu bejana yang berisi 100 g air pada suhu 20°C. Dengan mengabaikan pertukaran kalor terhadap lingkungan sekitar dan kalor yang diserap bejana, hitunglah suhu akhir campuran. Kalor jenis aluminium = 900 J/kg °C dan kalor jenis air = 4.200 J/kg °C. Penyelesaian: Langkah 1: Menentukan Kalor yang Dilepas Aluminium Kalor yang dilepas oleh aluminium dapat dihitung dengan rumus berikut: Q_aluminium = m_aluminium * c_aluminium * ΔT_aluminium Keterangan: * Q_aluminium: Kalor yang dilepas aluminium (J) * m_aluminium: Massa aluminium (kg) * c_aluminium: Kalor jenis aluminium (J/kg °C) * ΔT_aluminium: Selisih suhu aluminium (suhu akhir - suhu awal) (°C) Dalam soal ini, m_aluminium = 200 g, c_aluminium = 900 J/kg °C, dan ΔT_aluminium = 90°C - 20°C = 70°C. Sehingga, Q_aluminium = 200 g * 900 J/kg °C * 70°C = 126.000 J Langkah 2: Menentukan Kalor yang Diterima Air Kalor yang diterima air dapat dihitung dengan rumus berikut: Q_air = m_air * c_air * ΔT_air Keterangan: * Q_air: Kalor yang diterima air (J) * m_air: Massa air (kg) * c_air: Kalor jenis air (J/kg °C) * ΔT_air: Selisih suhu air (suhu akhir - suhu awal) (°C) Dalam soal ini, m_air = 100 g, c_air = 4.200 J/kg °C, dan ΔT_air adalah suhu akhir campuran - 20°C. Langkah 3: Menyamakan Kalor yang Dilepas dan Diterima Berdasarkan asas kekekalan energi, kalor yang dilepas oleh aluminium sama dengan kalor yang diterima air. Q_aluminium = Q_air Sehingga, 200 g * 900 J/kg °C * 70°C = 100 g * 4.200 J/kg °C * ΔT_air Langkah 4: Menghitung Suhu Akhir Campuran Dari persamaan di atas, ΔT_air = (200 g * 900 J/kg °C * 70°C) / (100 g * 4.200 J/kg °C) = 42.86°C Sehingga, suhu akhir campuran adalah 20°C + 42.86°C = 62.86°C. Kesimpulan: Suhu akhir campuran setelah aluminium dijatuhkan ke dalam air adalah 62.86°C. Penjelasan: * Kalor jenis aluminium adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg aluminium sebesar 1°C. * Kalor jenis air adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1°C. * Asas kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. * Pada soal ini, kalor yang dilepas oleh aluminium sama dengan kalor yang diterima air karena tidak ada pertukaran kalor terhadap lingkungan sekitar dan kalor yang diserap bejana diabaikan. Semoga penjelasan ini membantu!