Sebuah filamen terbuat dari kawat panjangnya 50 cm...

Question

Sebuah filamen terbuat dari kawat panjangnya 50 cm, luas penampang kawat 0,25 mm^3, dan mempunyai hambatan jenis 10^-5 ohm/m.
Kawat dimanfaatkan sebagai pemanas dieelupkan ke dalam 200 gram air yang bersuhu 20°C. Lalu kawat tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan dan mengalir arus sebesar 4,2 ampere. Jika panas
jenis air adalah 1 kal/gr K, maka setelah 6 menit dipanaskan, suhu air menjadi ...
(A) 55,6°C
(B) 75°C
(C) 85,6°C
(D) 95,0°C
(E) 95,6°C

F. Pransiska · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah 171,2 °C

Diketahui:
l = 50 cm = 0,5 m
A = 0,25 mm^2 = 0,25 x 10^-6 m^2
ρ = 10^-5 ohm/m
m = 200 gram = 0,2 kg
T1 = 20∘C
I = 4,2 A
C = 1 kal/g.K = 4200 J/kg°C
t = 6 menit = 360 s

Ditanya : T2. . .?

Pembahasan:
Hambatan jenis yaitu kecenderungan suatu bahan untuk melawan aliran arus listrik. dirumuskan:
R= ρ  l/A

Keterangan:
ρ = hambatan jenis kawat (ohm/m)
R = hambatan (ohm)
l = panjang kawat (m)
A = luas penampang (m^2)

Sehingga kita bisa mencari nilai hambatan:
R = ρ.l/A
R = 10^-5 .0,5/0,25 x 10^-6
R = 20 ohm

Mencari suhu akhirnya:
W = Q
I².R.t = m.c.ΔT
(4,2)².20. 360 = 0,2.4200.(T2-20)
127.008 = 840.T2 - 16.800
840 T2 = 143.808
T2 = 171,2 °C

Jadi, suhu akhirnya adalah 171,2 °C

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa