Sebongkah es bermassa 4 kg memiliki suhu -2oC. Es tersebut dimasukkan ke dalam gelas berisi air dingin yang bersuhu 10oC. Jika suhu campurannya 0oC dan tidak ada es yang tersisa, tentukan banyaknya air dingin dalam gelas tersebut! (ces = 2.100 J/kgoC dan cair = 4.200 J/kgoC)

Pertanyaan

Sebongkah es bermassa 4 kg memiliki suhu -2^oC. Es tersebut dimasukkan ke dalam gelas berisi air dingin yang bersuhu 10^oC. Jika suhu campurannya 0^oC dan tidak ada es yang tersisa, tentukan banyaknya air dingin dalam gelas tersebut! (c_es = 2.100 J/kg^oC dan c_air = 4.200 J/kg^oC)

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$T_{1} = 1 0^{\circ} C m_{2} = 4 kg T_{2} = - 2^{\circ} C T = 0^{\circ} C c_{2} = 2.100 J / kg^{\circ} C c_{1} = 4.200 J / kg^{\circ} C$

Ditanya: m₁.

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaikan dengan konsep asas black. Asas black menjabarkan bahwa apabila ada dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan atau disatukan, maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu lebih tinggi menuju benda yang bersuhu lebih rendah.

$Q_{l e p a s} = Q_{t er ima} m_{1} c_{1} △ T_{1} = m_{2} c_{2} △ T_{2} m_{1} \times 4.200 \times (10 - 0) = 4 \times 2.100 \times (0 - (- 2)) m_{1} \times 42.000 = 16.800 m_{1} = 0, 4 kg$

Jadi banyaknya air dingin dalam gelas tersebut 0,4 kg.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Mutia

Mahasiswa/Alumni Universitas Gadjah Mada

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Air bermassa 200 gram dan suhu nya 30°C dicampur dengan 100 gram air mendidih dan bersuhu 90°C (kalor jenis air 1 kal/gram°C). Suhu campuran saat terjadi kesetimbangan termal adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$begin mathsize 14px style m subscript 1 equals 200 space straight g T subscript 1 equals 30 degree straight C m subscript 2 equals 100 space straight g T subscript 2 equals 90 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 1 space kal divided by gram space degree straight C end style$

Ditanya : $undefined$

Ditanya : $begin mathsize 14px style T subscript c end style$

Jawab :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript t e r i m a end subscript end cell equals cell Q subscript l e p a s end subscript end cell row cell m subscript 1 c subscript a i r end subscript increment T subscript 1 end cell equals cell m subscript 2 c subscript a i r end subscript increment T subscript 2 end cell row cell m subscript 1 c subscript a i r end subscript left parenthesis T subscript c minus T subscript 1 right parenthesis end cell equals cell m subscript 2 c subscript a i r end subscript left parenthesis T subscript 2 minus T subscript c right parenthesis end cell row cell 200. c subscript a i r end subscript left parenthesis T subscript c minus 30 right parenthesis end cell equals cell 100. c subscript a i r end subscript left parenthesis 90 minus T subscript c right parenthesis end cell row cell 2 left parenthesis T subscript c minus 30 right parenthesis end cell equals cell 90 minus T subscript c end cell row cell 2 T subscript c minus 60 end cell equals cell 90 minus T subscript c end cell row cell 3 T subscript c end cell equals 150 row cell T subscript c end cell equals cell 50 space degree straight C end cell end table end style$

Jadi, suhu campuran saat terjadi kesetimbangan termal adalah 50 °C.

Roboguru

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

Pembahasan Soal:

$Error converting from MathML to accessible text.$

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight Q subscript lepas end cell equals cell straight Q subscript terima end cell row cell straight m subscript air. straight c subscript air. increment straight T subscript air end cell equals cell straight m subscript es. straight L subscript es plus straight m subscript es. straight c subscript air. increment straight T subscript es space end subscript end cell row cell left parenthesis 340 right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis 20 minus 5 right parenthesis end cell equals cell straight M left parenthesis 80 right parenthesis plus straight M left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis 5 minus 0 right parenthesis end cell row cell left parenthesis 340 right parenthesis left parenthesis 15 right parenthesis end cell equals cell 80 straight M plus 5 straight M end cell row cell left parenthesis 340 right parenthesis left parenthesis 15 right parenthesis end cell equals cell left parenthesis 85 right parenthesis left parenthesis straight M right parenthesis end cell row straight M equals cell left parenthesis fraction numerator left parenthesis 340 right parenthesis space left parenthesis 15 right parenthesis over denominator 85 end fraction right parenthesis end cell row straight M equals cell 60 space gram end cell end table end style$

Roboguru

Dalam botol terdapat 230 gram kopi pada suhu 90°C. Ditambahkan susu sebanyak 20 gram bersuhu 5°C. Jika ca=ck=cs=1kal/g∘C dan tidak ada kalor percampuran maupun kalor terserap botol termos, maka suh...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$m_{k o p i} = 230 g t_{k o p i} = 9 0^{\circ} C m_{s u s u} = 20 g t_{s u s u} = 5^{\circ} C$

Ditanya: $t_{c am p u r an} = ... ?$

Penyelesaian:

Ketika susu dan kopi dicampur, maka akan terjadi suhu campuran yang berada pada rentang 5°C hingga 90°C, sehingga peristiwa ini memenuhi asas Black. Kopi akan melepas kalor, sedangkan susu akan menyerap kalor.

$Q_{l e p a s} = Q_{ser a p} m_{k o p i} c_{k o p i} Δ t_{k o p i} = m_{s u s u} c_{s u s u} Δ t_{s u s u} 230 \times 1 \times (90 - t_{c am p u r an}) = 20 \times 1 \times (t_{c am p u r an} - 5) 2070 - 23 t_{c am p u r an} = 2 t_{c am p u r an} - 10 2080 = 25 t_{c am p u r an} t_{c am p u r an} = 8 3^{\circ} C .$

Dengan demikian, suhu campurannya adalah 83°C.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.

Roboguru

Sepotong es bermassa 75 gram pada titik leburnya dimasukkan ke dalam bejana berisi 150 gram air bersuhu 100°C. Diketahui (kalor jenis air = 1 kal/gram°C dan kalor lebur es = 80 kal/gram). Jika diangga...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$m subscript e s end subscript equals 75 space straight g equals 0 comma 075 space kg m subscript a i r end subscript equals 150 space straight g equals 0 comma 15 space kg T subscript a i r end subscript equals 100 degree straight C T subscript e s end subscript equals 0 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 1 space kal divided by gram degree straight C L subscript e s end subscript equals 80 space kal divided by gram$

Ditanya: T.

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaiakan mengunakan konsep asas black, hukum kekekalan energi kalor dimana air melepas kalor dan diterima oleh es untuk melebur dan menaikkan suhunya.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript l e p a s end subscript end cell equals cell Q subscript t e r i m a end subscript end cell row cell m subscript a i r end subscript c subscript a i r end subscript increment T subscript a i r end subscript end cell equals cell m subscript e s end subscript L plus m subscript e s end subscript c subscript a i r end subscript increment T subscript e s end subscript end cell row cell 150 cross times 1 cross times left parenthesis 100 minus T right parenthesis end cell equals cell open parentheses 75 cross times 80 close parentheses plus open parentheses 75 cross times 1 cross times open parentheses T minus 0 close parentheses close parentheses end cell row cell 150000 minus 150 T end cell equals cell 6000 plus 75 T end cell row cell 75 T plus 150 T end cell equals cell 150000 minus 6000 end cell row cell 225 T end cell equals 9000 row T equals cell 40 degree straight C end cell end table$

Jadi besar suhu setimbang adalah 40°C.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru

Air bersuhu sebanyak 10 gram di campur dengan air bersuhu sebanyak 10 gram. Berapa suhu air campuran tersebut?

Pembahasan Soal:

Dengan menggunakan persamaan asas Black, diperoleh suhu air campuran:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript t e r i m a end subscript end cell equals cell Q subscript l e p a s end subscript end cell row cell m times c times increment T end cell equals cell m times c times increment T end cell row cell m times increment T end cell equals cell m times increment T end cell row cell 10 times open parentheses T subscript c minus 50 close parentheses end cell equals cell 10 times open parentheses 80 minus T subscript c close parentheses end cell row cell 10 T subscript c minus 500 end cell equals cell 800 minus 10 T subscript c end cell row cell 20 T subscript c end cell equals 1300 row cell T subscript c end cell equals cell 65 degree straight C end cell end table$

Jadi, suhu campurannya adalah $65 degree straight C$ .

Roboguru