Roboguru

Sebanyak 5 g es bersuhu 0°C dicampur dengan 10 g air bersuhu 10°C. Suhu campuran adalah .... (Les = 332.000 J/kg, cair = 4.200 J/kg°C)

Pertanyaan

Sebanyak 5 g es bersuhu 0°C dicampur dengan 10 g air bersuhu 10°C. Suhu campuran adalah .... (Les = 332.000 J/kg, cair = 4.200 J/kg°C)space space

  1. 0°Cspace space

  2. 2,5°Cspace space

  3. 5°Cspace space

  4. 7,5°Cspace space

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

T subscript a equals 10 degree straight C m subscript a equals 10 space straight g equals 0 comma 01 space kg T subscript e s end subscript equals 0 space degree straight C m subscript e s end subscript equals 5 space straight g equals 0 comma 005 space kg L subscript e s end subscript space equals space 332.000 space straight J divided by kg c subscript a i r end subscript equals space 4.200 space straight J divided by kg degree straight C

Ditanya: T.

Penyelesaian:

Jika dua atau lebih zat memiliki suhu awal yang berbeda dicampurkan dalam suatu wadah berisolasi (pertukaran kalor dianggap hanya terjadi pada zat-zat yang dicampur), pada saat keseimbangan termal tercapai berlaku asas Black, yaitu asas yang menyatakan bahwa total kalor yang dilepaskan sama dengan total kalor yang diterima.

Q subscript a i r end subscript equals m subscript a c subscript a increment T Q subscript a i r end subscript equals 0 comma 01 cross times 4.200 cross times 10 equals 420 space straight J  Q subscript e s end subscript equals m L subscript e s end subscript Q subscript e s end subscript equals 0 comma 005 cross times 332.000 equals 1.660 space straight J

Berdasarkan perhitungan diatas, kalor yang dibutuhkan es untuk berubah wujud menjadi air adalah 1.660 J, sedangkan air hanya memberi 420 J. Maka kalor yang diberikan air tidak cukup untuk menaikkan suhu es.

Jadi suhu campuran keduanya adalah masih 0°C.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu -10°C hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20°C adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m subscript e s end subscript equals 900 space gram T subscript 0 equals negative 10 degree straight C T subscript t equals 20 degree straight C 

Ditanya : Q

Jawab :

Untuk menaikkan suhu dan mengubah wujud suatu zat dibutuhkan kalor.

Dalam kasus ini es bersuhu -10°C ingin diubah menjadi air bersuhu 20°C, maka grafik perubahannya dapat digambarkan sebagai berikut :

Dari grafik di atas, ada 3 tahap yang dilakukan es. Pertama es naik suhunya menjadi 0°C (Titik beku es). Kalor yang dibutuhkan sebesar :

Q subscript 1 equals m subscript e s end subscript times c subscript e s end subscript times capital delta T subscript e s end subscript equals 900 times 0 comma 5 times left parenthesis 0 minus left parenthesis negative 10 right parenthesis equals 4500 space kal  

Selanjutnya es melebur menjadi air. Kalor yang dibutuhkan sebesar :

Q subscript 2 equals m subscript e s end subscript times L subscript e s end subscript equals 900 times 80 equals 72000 space kal 

Kemudian air naik suhunya menjadi 20°C. Kalor yang dibutuhkan sebesar :

Q subscript 3 equals m subscript a i r end subscript times c subscript a i r end subscript times capital delta T subscript a i r end subscript equals 900 times 1 times left parenthesis 20 minus 0 right parenthesis equals 18000 space kal  

Sehingga total energi kalor yang dibutuhkan sebesar :

Q equals Q subscript 1 plus Q subscript 2 plus Q subscript 3 equals 4500 plus 72000 plus 18000 equals 94500 space kal  

Dengan demikian, kalor yang dibutuhkan untuk mengubah es bersuhu -10°C menjadi air bersuhu 20°C sebesar 94500 kal.

0

Roboguru

Bagaimana persamaan kalor untuk menaikkan suhu benda dan kalor untuk mengubah wujud benda? Coba jelaskan.

Pembahasan Soal:

Persamaan kalor untuk menaikkan suhu benda 

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda bergantung pada jenis bendanya. Semakin besar kenaikan suhu benda, kalor yang diperlukan semakin besar, dan semakin besar massa benda, kalor yang dibutuhkan pun semakin besar. Secara matematis, persamaan kalor untuk menaikkan suhu benda dirumuskan sebagai berikut.

bold italic Q bold equals bold italic m bold cross times bold italic c bold cross times bold increment bold italic T  

dimana:
Q = kalor yang diterima/dilepas suatu benda (J)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis (straight J divided by kg degree straight C)
increment T = perubahan suhu (degree straight C)

Persamaan kalor untuk mengubah wujud benda

Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zat disebut dengan kalor laten. Kalor laten terdiri dari kalor penguapan/pengembunan dan kalo lebur/beku.

Kalor penguapan/pengembunan

bold italic Q bold equals bold italic m bold cross times bold italic U 

dimana:
Q = kalor yang diperlukan/dilepas untuk berubah wujud (J)
m = massa zat yang berubah wujud (kg)
U = kalor penguapan/kalor pengembunan (J/kg)

Kalor lebur/beku

bold italic Q bold equals bold italic m bold cross times bold italic L 

dimana:
Q = kalor yang diperlukan/dilepas untuk berubah wujud (J)
m = massa zat yang berubah wujud (kg)
L = kalor lebur/kalor beku (J/kg)

0

Roboguru

Es bermassa 200 gram bersuhu − 5° C dipanasi hingga melebur menjadi air bersuhu 100°C. Jika kalor jenis es 0,5 kal/g°C, kalor jenis air adalah 1 kal/g°C dan kalor lebur es adalah 80 kal/g, tentukan ju...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m equals 200 space straight g increment T subscript 1 equals 0 minus left parenthesis negative 5 right parenthesis equals 5 degree straight C c subscript e equals 0 comma 5 space kal divided by straight g degree straight C c subscript a equals 1 space kal divided by straight g degree straight C L equals 80 space kal divided by straight g increment T subscript 2 equals 100 degree straight C

Ditanya : Jumlah kalor yang diperlukan?

Penyelesaian

Tentukan kalor untuk menaikan suhu es dari − 5° C menjadi 0° C

Q subscript 1 equals m c subscript e increment T subscript 1 Q subscript 1 equals 200 times 0 comma 5 times 5 Q subscript 1 equals 500 space kal

Kemudian tentukan besar kalor untuk meleburkan es

Q subscript 2 equals m L Q subscript 2 equals 200 times 80 Q subscript 2 equals 16000 space kal

Kemudian, tentukan besar kalor untuk menaikan suhu air dari 0°C menjadi 100°C

Q subscript 3 equals m c subscript a increment T subscript 2 Q subscript 3 equals 200 times 1 times 100 Q subscript 3 equals 20000 space kal

Maka, kalor yang diperlukan

Q equals Q subscript 1 plus Q subscript 2 plus Q subscript 3 Q equals 500 plus 16000 plus 20000 Q equals 36500 space kal

Dengan demikian, besar kalor yang diperlukan adalah 36500 kal.

0

Roboguru

Grafik berikut menampilkan grafik suhu terhadap kalor yang diberikan pada 2 kg zat yang pada awalnya berada dalam wujud padat. Total kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat dari wujud padat ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

m equals 2 space kg T subscript 1 equals 30 degree straight C T subscript 2 equals 40 degree straight C

Ditanya : Total kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat dari wujud padat 30°C ke wujud cair 40°C?

Penyelesaian:

Kalor merupakan energi yang berpindah dari benda yang memiliki suhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.

Perhatikan grafik di atas, pada bagian B - C terjadi proses peleburan dan membutuhkan energi 30 kJ. Sedangkan untuk menaikkan suhu dari 30°C menjadi 40°C membutuhkan energi sebesar 30 kJ.

Q=QBC+QBDQ=30+30Q=60kJ 

Maka total energi yang diperlukan adalah 60 kJ.

Dengan demikian, total kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat dari wujud padat 30°C ke wujud cair 40°C adalah 60 kJ.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Berapa banyak kalor diperlukan untuk mengubah 50 g es bersuhu 0°C menjadi uap bersuhu 100°C? (kalor uap air = 2.270.000 J/kg)

Pembahasan Soal:

Error converting from MathML to accessible text. 

Kalor yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu zat dipengaruhi oleh massa, kalor jenis, dan perubahan suhunya. Sementara itu, kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud suatu benda bergantung pada massa dan kalor laten dalam perubahan wujud tersebut. 

Kalor yang diperlukan untuk mencairkan es:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 1 end cell equals cell m L subscript e s end subscript end cell row blank equals cell open parentheses 0 , 05 close parentheses open parentheses 331.000 close parentheses end cell row blank equals cell 16.550 space straight J end cell end table 

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu air dari 0 °C menjadi 100 °C:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 2 end cell equals cell m c subscript a i r end subscript open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 0 , 05 close parentheses open parentheses 4.200 close parentheses open parentheses 100 minus 0 close parentheses end cell row blank equals cell 21.000 space straight J end cell end table 

Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 3 end cell equals cell m L subscript u a p end subscript end cell row blank equals cell open parentheses 0 , 05 close parentheses open parentheses 2.270.000 close parentheses end cell row blank equals cell 113.500 end cell end table 

Kalor total yang dibutuhkan oleh es bersuhu 0 °C untuk menjadi uap bersuhu 100 °C:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic Q subscript italic t italic o italic t italic a italic l end subscript end cell equals cell italic Q subscript 1 plus italic Q subscript 2 plus italic Q subscript 3 end cell row blank equals cell 16.550 plus 21.000 plus 113.500 end cell row blank equals cell 151.050 space J end cell end table 

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah 151.050 J.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved