Sebuah ketel listrik aluminium yang biasa digunakan untuk memasak air guna membuat teh atau kopi memiliki massa sebesar 50 g. Kumparan pemanas ketel menghasilkan 500 J/s. Waktu yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg air dari suhu 18°Cke 98°C dalam ketel listrik tersebut adalah ... (kalor jenis aluminium adalah 900 J/kgK dan air adalah 4.200 J/kgK).

Pembahasan

Diketahui m k ​ P m a ​ T 1 ​ T 2 ​ c k ​ c a ​ ​ = = = = = = = ​ 50 g 500 J/s 1 kg 1 8 ∘ C 9 8 ∘ C 900 J / kgK 4200 J / kgK ​ Ditanya t = ... ? Penyelesaian Kalor adalah bentuk energi yang secara alamiah berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Kalor yang menyebabkan perubahan suhu sebanding dengan massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu. Dengan menggunakan persaman kalor maka: Q Q ​ = = = = = = ​ Q a ​ + Q k ​ m a ​ c a ​ △ T + m k ​ c k ​ △ T 1 × 4.200 × ( 98 − 18 ) + 0 , 05 × 900 × ( 98 − 18 ) 4.200 × 80 + 45 × 80 336.000 + 3.600 339.600 J ​ Waktu yang diperlukan Besar daya didefinisikan sebagai besar energi kalor persatuan waktu. Dengan menggunakan persamaan daya maka: P P 500 t t t t ​ = = = = = = = ​ t W ​ t Q ​ t 339600 ​ 500 339600 ​ 5 3396 ​ s 5 3396 ​ × 60 1 ​ 11 , 32 menit ​ Dengan demikian waktu yang diperlukan adalah 11,32 menit. Tidak ada pilihan jawaban yang tepat.