Gelas berisi 200 gram air bersuhu 20°C dimasukkan 50 gram es bersuhu -2°C. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja, setelah terjadi kesetimbangan akan diperoleh… (cair = 1 kal/gr°C; ces = 0,5 kal/gr°C; L = 80 kal/gr)

Pertanyaan

Gelas berisi 200 gram air bersuhu 20°C dimasukkan 50 gram es bersuhu -2°C. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es saja, setelah terjadi kesetimbangan akan diperoleh… (c_air = 1 kal/gr°C; c_es = 0,5 kal/gr°C; L = 80 kal/gr)

seluruh es mencair dan suhunya di atas 0°C
seluruh es mencair dan suhunya 0°C
tidak seluruh es mencair dan suhunya 0°C
suhu seluruh sistem di bawah 0°C
sebagian air membeku dan suhu sistem 0°C

E. Marcheline

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah C.

Pembahasan

Diketahui :

$m subscript a i r end subscript equals 200 space gr m subscript e s end subscript equals 50 space gr T subscript a i r end subscript equals 20 degree straight C T subscript e s end subscript equals negative 2 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 1 space bevelled fraction numerator kal over denominator gr times degree straight C end fraction c subscript e s end subscript equals 0 comma 5 space bevelled fraction numerator kal over denominator gr times degree straight C end fraction L equals 80 space bevelled kal over gr$

Ditanya : yang terjadi pada air dan es setelah kesetimbangan tercapai

Jawab :

Kalor dapat mengalir pada dua benda yang berbeda suhu. Dalam soal ini, kalor akan mengalir dari air yang besuhu 20°C ke es yang memiliki suhu -2°C. Kalor yang diterima oleh es akan digunakan sepenuhnya untuk menaikkan suhu dan mengubah bentuk es menjadi air. Sehingga ketika kita ingin mengetahui yang terjadi pada air dan es setelah kesetimbangan tercapai, kita harus menghitung jumlah kalor yang dilepas oleh air dan kalor yang diterima oleh es. Kita asumsikan bahwa suhu yang terukur setelah kesetimbangan termal adalah 0°C.

Menghitung kalor yang dilepas air

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript a i r end subscript end cell equals cell m subscript a i r end subscript times c subscript a i r end subscript times increment T end cell row blank equals cell 200 times 1 times open parentheses 0 minus 20 close parentheses end cell row blank equals cell negative 4000 space kal end cell end table

tanda negatif berarti kalor dilepas oleh benda ke sistem

Menghitung kalor yang diterima es

Harus diperhatikan bahwa untuk mencapai suhu yang setimbang yaitu 0°C, maka es membutuhkan kalor untuk menaikkan suhu dari -2°C ke 0°C (Q₁) dan kalor untuk mengubah bentuk es menjadi air seluruhnya (Q₂).

Berdasarkan hitungan di atas, kalor yang diterima es untuk mencapai suhu setimbang dan mengubah wujud es menjadi air lebih besar dibandingkan kalor yang dilepaskan oleh air atau dapat ditulis Q_es > Q_air. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kalor yang tersedia hanya cukup untuk menaikkan suhu es tetapi tidak cukup untuk mencairkan semua es menjadi air. Sebagian besar es telah mencair menjadi air tetapi sebagian kecil belum mencair. Air dan sisa es ini berada pada suhu 0°C yang merupakan suhu setimbang.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

668

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Logam tembaga bersuhu 100°C dimasukkan ke dalam air yang bermassa 128 gram dan bersuhu 30°C. Kalor jenis air 1 kal/g°C dan kalor jenis tembaga 0,1 kal/g°C. Jika kesetimbangan termal terjadi pada suhu ...

158

4.8

Jawaban terverifikasi

Dua gelas air masing-masing 100 mL bersuhu 40°C, dan 80 mL bersuhu 85°C, dicampur. Jika hanya terjadi perpindahan kalor antara kedua air itu saja, tentukan kalor yang diterima oleh air yang bersuhu le...

1rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

Air mendidih (100oC) sebanyak 250 ml dituangkan ke dalam panci berisi 400 ml air bersuhu 35oC. Setelah terjadi keseimbangan termal maka suhu campuran adalah ... (kalor jenis air 1,0 kal.gr−1.C−1).

4rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

Es bermassa M gram bersuhu 0°C, dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram suhu 20°C yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor. Jika , semua es mencair dan kese...

442

0.0

Jawaban terverifikasi

Es bermassa M gram bersuhu 0C, dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram suhu 20C yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor. Jika , semua es mencair dan keseti...

0.0

Jawaban terverifikasi