Sebanyak 100 g es bersuhu 0°C dicampurkan dengan 200 g air bersuhu 30°C pada tekanan 1 atm. Kalor jenis es 0,5 kal/g°C, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1 kal/g°C. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara es dan air, keadaan akhir campuran tersebut adalah .... A. -25°C semua berubah menjadi es B. 0°C semua berubah menjadi es C. 0°C sebagian es melebur D. 0°C semua berubah menjadi es E. 25°C semua berubah menjadi air

Hai, Dik Kevin. Jawabannya adalah C. 0°C sebagian es melebur. 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 (asas Black) Q lepas = Q Terima Rumus kalor yang diterima oleh setiap benda dalam proses perubahan suhu atau perubahan wujud yang dialaminya sampai mencapai suhu campuran adalah sebagai berikut : ➢ Untuk benda yang mengalami perubahan suhu dengan kalor jenis c diketahui. Q = m c ∆T Keterangan : Q = kalor (J atau Kal) m = massa benda (kg atau gr) c = kalor jenis benda (J/kg°C atau Kal/gr°C ∆T = perubahan suhu (°C) ➢ Untuk benda yang mengalami perubahan wujud. Q = m L Keterangan : Q = kalor (J atau kalori) m = massa (kg atau gr) L = kalor lebur (J/kg atau kal/gr) Diketahui : massa es, m1 = 100 gr Suhu es, T1 = 0°C massa air, m2 = 200 gr Suhu air, T2 = 30°C P = 1 atm c es = 0,5 kal/gr°C L es = 80 kal/gr c air = 1 kal/gr°C Ditanya : suhu akhir campuran, Ta = ...? Pembahasan : Misalkan suhu akhir campuran adalah Ta °C , maka grafik suhu-kalor dapat dilihat pada gambar. Q1 = m1 x L es Q1 = 100 x 80 Q1 = 8.000 kal Q2 = m1 x c air x ∆T1 Q2 = 100 x 1 x (Ta - 0) Q2 = 100Ta kal Q3 = m2 x c air x ∆T2 Q3 = 200 x 1 x (30 - Ta) Q3 = 6.000 - 200Ta Gunakan hukum kekekalan energi (asas Black) Q lepas = Q Terima Q3 = Q1 + Q2 6.000 - 200Ta = 8.000 + 100Ta -200Ta - 100Ta = 8.000 - 6.000 -300Ta = 2.000 Ta = -2.000/300 Ta = -6,67°C < 0 (negatif) suhu akhir negatif menunjukkan bahwa tidak seluruh es melebur menjadi air. Jadi keadaan akhir campuran tersebut adalah 0°C sebagian es melebur. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah C Terima kasih telah bertanya di Roboguru