Suatu kumparan pemanas memerlukan 28 menit untuk memanaskan 0,20 kg air dari 20°C ke titik didihnya (100°C). Berapa lama waktu yang diperlukan oleh pemanas untuk menguapkan 0,02 kg air mendidih? (kalor uap air = 2.270.000 J/kg)

Pertanyaan

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$t subscript 1 equals 28 space menit equals 1680 space straight s m subscript a i r end subscript equals 0 comma 20 space kg T subscript 0 equals 20 degree straight C T subscript a equals 100 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 4.200 space straight J divided by kg degree straight C m subscript a i r space m e n d i d i h end subscript equals 0 comma 02 space kg U subscript a i r end subscript equals 2.270.000 space straight J divided by kg$

Ditanya: $t subscript 2 equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh kumparan pemanas menjadi kalor yang diterima oleh air. Hitung daya yang dihasilkan kumparan pemanas terlebih dahulu.

$W subscript k u m p a r a n end subscript equals Q subscript a i r end subscript P cross times t subscript 1 equals m subscript a i r end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript a i r end subscript P cross times 1680 equals 0 comma 2 cross times 4200 cross times open parentheses 100 minus 20 close parentheses P cross times 1680 equals 67200 P equals 67200 over 1680 P equals 40 space straight W.$

Selanjutnya tentukan waktu untuk menguapkan air mendidih.

$W subscript k u m p a r a n end subscript equals Q subscript u a p end subscript P cross times t subscript 2 equals m subscript a i r space m e n d i d i h end subscript cross times U subscript a i r end subscript 40 cross times t subscript 2 equals 0 comma 02 cross times 2270000 t subscript 2 equals 45400 over 40 t subscript 2 equals 1135 space straight s t subscript 2 equals 18 comma 9 space menit.$

Dengan demikian, lama waktu yang diperlukan oleh pemanas untuk menguapkan air mendidih adalah 18,9 menit.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 18,9 menit.

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

Berapa lama waktu yang diperlukan oleh suatu pemanas celup 600 W untuk menguapkan campuran 0,05 kg air dan 0,03 kg es yang suhu awalnya 0°C? (kalor lebur es = 332.000 J/kg dan kalor uap air = 2.270.00...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$P equals 600 space straight W m subscript a i r end subscript equals 0 comma 05 space kg m subscript e s end subscript equals 0 comma 03 space kg T subscript 0 equals 0 degree straight C T subscript a equals 100 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 4.200 space straight J divided by kg degree straight C L subscript e s end subscript equals 332.000 space straight J divided by kg U subscript a i r end subscript equals 2.270.000 space straight J divided by kg$

Ditanya: $t equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh pemanas celup menjadi kalor yang diterima oleh campuran air dan es.

$W_{l i s t r ik} = Q_{ai r} + Q_{es} P \times t = [(m_{ai r} \times c_{ai r} \times Δ T_{ai r}) + (m_{ai r} \times U_{ai r})] + [(m_{es} \times L_{es}) + (m_{es} \times c_{ai r} \times Δ T_{es, ai r}) + (m_{es} \times U_{ai r})] 600 \times t = [(0, 05 \times 4200 \times 100) + (0, 05 \times 2270000)] + [(0, 03 \times 332000) + (0, 03 \times 4200 \times 100) + (0, 03 \times 2270000)] 600 \times t = 134500 + 90660 t = \frac{225160}{600} t = 375, 3 detik$

Dengan demikian, lama waktu yang diperlukan untuk menguapkan campuran air dan es tersebut adalah 375,3 detik

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 375,3 detik.

Roboguru

Suatu kumparan pemanas memerlukan 115 s untuk memanaskan 0,050 kg suatu larutan dari suhu 20°C ke titik didihnya 80°C. Diperlukan 340 s lagi untuk menguapkan 0,020 kg larutan tersebut. Jika kalor jeni...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$t subscript 1 equals 115 space straight s m subscript 1 equals 0 comma 050 space kg T subscript 0 equals 20 degree straight C T subscript a equals 80 degree straight C t subscript 2 equals 340 space straight s m subscript 2 equals 0 comma 020 space kg c equals 2.400 space straight J divided by kg degree straight C$

Ditanya: $U equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh kumparan pemanas menjadi kalor yang diterima oleh larutan. Hitung daya yang dihasilkan kumparan pemanas terlebih dahulu.

$W subscript k u m p a r a n end subscript equals Q subscript a i r end subscript P cross times t subscript 1 equals m subscript 1 cross times c cross times capital delta T P cross times 115 equals 0 comma 05 cross times 2400 cross times open parentheses 80 minus 20 close parentheses P cross times 115 equals 7200 P equals 7200 over 115 P equals 62 comma 6 space straight W.$

Selanjutnya tentukan kalor uap larutan.

$W subscript k u m p a r a n end subscript equals Q subscript u a p end subscript P cross times t subscript 2 equals m subscript 2 cross times U 62 comma 6 cross times 340 equals 0 comma 02 cross times U U equals 1.064.200 space straight J divided by kg.$

Dengan demikian, kalor uap larutan adalah 1.064.200 J/kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 1.064.200 J/kg.

Roboguru

Sejumlah tertentu air pada suhu 20°C dipanaskan oleh sebuah pemanas listrik sehingga mendidih dalam waktu 12 menit. Berapa menit lagi harus ditunggu agar air mendidih tersebut telah menguap seluruhnya...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$t subscript 1 equals 12 space menit equals 720 space straight s T subscript 0 equals 20 degree straight C T subscript a equals 100 degree straight C c subscript a i r end subscript equals 4.200 space straight J divided by kg degree straight C U subscript a i r end subscript equals 2.270.000 space straight J divided by kg$

Ditanya: $t subscript 2 equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh pemanas menjadi kalor yang diterima oleh air.

$W subscript l i s t r i k end subscript equals Q subscript a i r end subscript P cross times t subscript 1 equals m subscript a i r end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript a i r end subscript P cross times 720 equals m subscript a i r end subscript cross times 4200 cross times open parentheses 100 minus 20 close parentheses P cross times 720 equals 336000 cross times m subscript a i r end subscript m subscript a i r end subscript over P equals 720 over 336000 m subscript a i r end subscript over P equals 3 over 1400.$

Selanjutnya tentukan waktu untuk menguapkan air mendidih.

$W subscript l i s t r i k end subscript equals Q subscript u a p end subscript P cross times t subscript 2 equals m subscript a i r end subscript cross times U subscript a i r end subscript t subscript 2 equals m subscript a i r end subscript over P cross times U subscript a i r end subscript t subscript 2 equals 3 over 1400 cross times 2270000 t subscript 2 equals 4864 comma 3 space straight s t subscript 2 equals 81 comma 1 space menit.$

Dengan demikian, air mendidih tersebut telah menguap seluruhnya setelah ditunggu selama 81,1 menit.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 81,1 menit.

Roboguru

Sebuah ketel yang menghasilkan 2 J/s mengandung air mendidih yang diletakkan pada suatu neraca. Ketel dibiarkan dan berlanjut mendidih selama 5 menit. Neraca membaca perubahan massa sebesar 0,3 kg. ln...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$P equals 2 space straight J divided by straight s t equals 5 space menit equals 300 space straight s m equals 0 comma 3 space kg$

Ditanya: $U subscript a i r end subscript equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh ketel menjadi kalor penguapan yang diterima oleh air. Kalor lebur air dalam hal ini merupakan besar kalor uap air itu sendiri, maka diperoleh:

$W subscript k e t e l end subscript equals Q subscript u a p end subscript P cross times t equals m cross times U subscript a i r end subscript 2 cross times 300 equals 0 comma 3 cross times U subscript a i r end subscript U subscript a i r end subscript equals fraction numerator 600 over denominator 0 comma 3 end fraction U subscript a i r end subscript equals 2.000 space straight J divided by kg.$

Dengan demikian, nilai kalor lebur air sebesar 2.000 J/kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Roboguru

Sebuah pemanas celup memanaskan 0,60 kg air yang berada dalam sebuah bejana dengan kapasitas kalor 120 J/K selama t s. Pemanasan menyebabkan suhu air dalam wadah naik sebesar 20°C. Jika pemanas celup ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$m subscript a i r end subscript equals 0 comma 60 space kg c subscript a i r end subscript equals 4.200 space straight J divided by kg degree straight C C subscript b e j a n a end subscript equals 120 space straight J divided by straight K capital delta T subscript a i r end subscript equals 20 degree straight C m subscript a l k o h o l end subscript equals 0 comma 48 space kg c subscript a l k o h o l end subscript equals 2.300 space straight J divided by kg degree straight C t subscript a i r end subscript equals t subscript a l k o h o l end subscript equals t space straight s$

Ditanya: $capital delta T subscript a l k o h o l end subscript equals... ?$

Penyelesaian:

Pada kasus ini terjadi perubahan energi dari energi listrik oleh pemanas celup menjadi kalor yang diterima oleh bejana dan zat cair.

(1) Tinjau pemanasan pada air.

$W subscript l i s t r i k end subscript equals Q subscript b e j a n a end subscript plus Q subscript a i r end subscript P cross times t equals open parentheses C subscript b e j a n a end subscript cross times capital delta T subscript b e j a n a end subscript close parentheses plus open parentheses m subscript a i r end subscript cross times c subscript a i r end subscript cross times capital delta T subscript a i r end subscript close parentheses P cross times t equals open parentheses 120 cross times 20 close parentheses plus open parentheses 0 comma 6 cross times 4200 cross times 20 close parentheses P cross times t equals 52.800 space straight J.$

(2) Besar energi listrik dari pemanas yang sama digunakan untuk memanaskan alkohol dan bejana.

$W subscript l i s t r i k end subscript equals Q subscript b e j a n a end subscript plus Q subscript a l k o h o l end subscript P cross times t equals open parentheses C subscript b e j a n a end subscript cross times capital delta T subscript b e j a n a end subscript close parentheses plus open parentheses m subscript a l k o h o l end subscript cross times c subscript a l k o h o l end subscript cross times capital delta T subscript a l k o h o l end subscript close parentheses 52800 equals open parentheses 120 cross times capital delta T subscript a l k o h o l end subscript close parentheses plus open parentheses 0 comma 48 cross times 2300 cross times capital delta T subscript a l k o h o l end subscript close parentheses 52800 equals 1224 cross times capital delta T subscript a l k o h o l end subscript capital delta T subscript a l k o h o l end subscript equals 43 comma 14 degree straight C.$

Dengan demikian, kenaikan suhu yang dialami alkohol adalah $43 comma 14 degree straight C$ .

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 43,14°C.

Roboguru