Roboguru

Sebuah peluru timah 20 °C mengenai sebuah tembok dengan kecepatan 600 m/s. Jika separuh energi kinetiknya hilang sebagai panas, hitung suhu akhir peluru! Apakah peluru akan meleleh jika ia terbuat dari besi? Kalor jenis besi 460 J/kg·K, titik cairnya 1.200 °C dan kalor leburnya 125.400 J/kg.

Pertanyaan

Sebuah peluru timah 20 °C mengenai sebuah tembok dengan kecepatan 600 m/s. Jika separuh energi kinetiknya hilang sebagai panas, hitung suhu akhir peluru! Apakah peluru akan meleleh jika ia terbuat dari besi? Kalor jenis besi 460 J/kg·K, titik cairnya 1.200 °C dan kalor leburnya 125.400 J/kg.undefined 

Pembahasan Soal:

Diketahui

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 1 end cell equals cell 20 degree text C end text end cell row v equals cell 600 space text m/s end text end cell row c equals cell 460 space text J/kg·K end text end cell row cell T subscript L end cell equals cell 1200 degree text C end text end cell row L equals cell 125400 space text J/kg end text end cell end table end style 

Ditanya
Apakah peluru akan meleleh jika terbuat dari besi?

Penyelesaian
Analisis jumlah kalor yang diperlukan besi hingga mencapai titik leburnya. Asumsikan massa peluru m, dengan menggunakan persamaan kalor maka:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell m c increment T end cell row blank equals cell m times 460 times open parentheses 1200 minus 20 close parentheses end cell row blank equals cell 542800 m space text J end text end cell end table end style 

Separuh energi kinetik yang hilang sebagai panas. Dengan menggunakan persamaan energi kinetik maka:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E K end cell equals cell 1 half E K end cell row blank equals cell 1 half times 1 half m v squared end cell row blank equals cell 1 fourth m times 600 squared end cell row blank equals cell 90000 m space text J end text end cell end table end style 

Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu hingga titik cair lebih besar dari energi kinetik yang hilang sebagai panas sehingga peluru berbahan besi tidak akan meleleh. Suhu akhir peluru:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E K end cell equals Q row cell 1 half E K end cell equals cell m c increment T end cell row cell 1 half times 1 half m v squared end cell equals cell m c open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell row cell 1 fourth v squared end cell equals cell c open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell row cell 1 fourth 600 squared end cell equals cell 460 open parentheses T subscript 2 minus 20 close parentheses end cell row 90000 equals cell 460 T subscript 2 minus 9200 end cell row 99200 equals cell 460 T subscript 2 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 99200 over 460 end cell row blank equals cell 215 comma 7 degree text C end text end cell row blank equals cell 175 comma 65 degree text C end text end cell end table end style 

Jadi, peluru yang terbuat dari besi tidak meleleh dan suhu akhirnya 175,65°C.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 15 Maret 2021

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