Berikut ini adalah pertanyaan dari jonathanparuhum pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Dasar
3. Es bermassa 200 gram bersuhu − 5° C dipanasi hingga melebur menjadi air bersuhu 100°C. Jika kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut!
4. Sepotong logam dengan kalor jenis 0,2 kal/gr°C bermassa 100 gram bersuhu 30°C dimasukkan pada bejana berisi air yang bersuhu 90°C bermassa 200 gram. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C dan pengaruh bejana diabaikan tentukan suhu akhir logam!
5. Sepotong es bermassa 100 gram bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu akhir campuran antara es dan air tersebut?
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
1. Suhu akhir wadah tersebut adalah 36,67°C.
2. Suhu campuran besi dan air tersebut adalah 106°C.
3. Jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut 38,5 kkal.
4. Suhu akhir logam adalah 84,5°C.
5. Suhu akhir campuran antara es dan air tersebut adalah 6,67°C.
=====================
Massa aluminium (m) = 1 kg
Suhu awal (T₁) = 30°C
Kalor Jenis aluminium (c) = 900 J/kg°C
Kalor (Q) = 6.000 J
Suhu akhir aluminium
Besar suhu akhir aluminium bisa dicari dengan menggunakan persamaan :
Q = m c (T₂ - T₁)
Masukkan nilai besaran yang sudah diketahui sehingga :
6.000 J = 1 kg 900 J/kg°C (T₂ - 30°C)
6.000 J = 900 J/°C (T₂ - 30°)
6.000 J / 900 J/°C = T₂ - 30°C
6,67 °C = T₂ - 30°C
T₂ = 30°C + 6,67°C
T₂ = 36,67°C
Jadi suhu akhir aluminium adalah 36,67°C
Suhu akhir wadah tersebut adalah 36,67°C.
=======================
massa besi (mb) = 200 gram = 0,2 kg
suhu besi (Tb) = 600°C.
Kalor jenis besi (cb) = 450 J/kg°C
Massa air (ma) = 400 gram = 0,4 kg
Suhu air (Ta) = 80°C
Kalor jenis air (ca) = 4.200 J/kg°C
Suhu campuran
Suhu campuran bisa dicari dengan menggunakan prinsip Azas Black yaitu :
Qlepas = Q terima
atau
Qbesi = Qair
mb cb (Tb - Tc) = ma ca (Tc - Ta)
masukkan nilai besaran yang sudah diketahui :
0,2 kg 450 J/kg°C (600°C - Tc) = 0,4 kg 4.200 J/kg°C (Tc - 80°C)
90 J/°C (600°C - Tc) = 1.680 J/°C (Tc - 80°C)
54.000 J - 90 J/°C Tc = 1.680 J/°C Tc - 134.400 J
54.000 J + 134.400 J = 1.680 J/°C Tc + 90 J/°C
188.400 J = 1.770 J/°C Tc
Tc = 188.400 J / 1.770 J/°C
Tc = 106°C (Pembulatan)
Jadi suhu campurannya adalah 106°C.
Suhu campuran besi dan air tersebut adalah 106°C.
======================
Massa es (m) = 200 gram
Suhu awal es (Tes) = - 5°C
Suhu akhir air (Tair) = 100°C
Kalor total
Kalor total yang diperlukan bisa dicari dengan menggunakan cara sebagai berikut :
- Kalor untuk meubah suhu es menjadi 0°C
Q₁ = m ces (0°C -Tes)
Q₁ = 200 gram 0,5 kal/gram°C (5°C)
Q₁ = 500 kal
- Kalor untuk meleburkan es menjadi air bersuhu 0°C
Q₂ = m L
Q₂ = 200 gram 80 kal/gram
Q₂ = 16.000 kal
- Kalor untuk menaikkan suhu air menjadi 100°C
Q₃ = m cair (Tair - 0°C)
Q₃ = 200 gram 1 kal/gram°C (100°C)
Q₃ = 20.000 kal
- Kalor total
Qtotal = Q₁ + Q₂ + Q3
Qtotal = 500 kal + 16.000 kal + 20.000 kal
Qtotal = 38.500 kal
atau
Qtotal = 38,5 kkal (kilokalori)
Jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut 38,5 kkal.
=======================
Massa logam (ml) = 100 gram
Kalor jenis (cl) = 0,2 kal/gram°C
Suhu awal logam (Tl) = 30°C
massa air (ma) = 200 gram
kalor jenis air (ca) = 1 kal/gram°C
Suhu air (Ta) = 90°C
Suhu akhir logam
Suhu akhir logam sama dengan suhu akhir campuran bisa dicari dengan menggunakan prinsip azas black yaitu :
Qterima = Qlepas
ml cl (Tc - Tl) = ma ca (Ta - Tc)
100 gram 0,2 kal/gram°C (Tc - 30°C) = 200 gram 1 kal/gram°C (90°C - Tc)
20 kal/°C (Tc - 30°C) = 200 kal/°C (90°C - Tc)
20 kal°C Tc - 600 kal = 18.000 kal - 200 kal/°C Tc
20 kal/°C Tc + 200 Kal/°C Tc = 18.000 kal + 600 kal
220 kal/°C Tc = 18.600 kal
Tc = 18.600 kal/220 kal/°C
Tc = 84,5 °C (Pembulatan)
Jadi suhu akhir logam adalah 84,5°C.
Suhu akhir logam adalah 84,5°C.
=========================
Massa es (me) = 100 gram
Suhu es (Te) = 0°C
Massa air (ma) = 200 gram
Suhu air (Ta) = 50°C
Suhu campuran
Suhu akhir campuran es dan air bisa dicari dengan menggunakan prinsip azas black, yaitu :
Qterima = Qlepas
me L + me ca (Tc - 0°C) = ma ca (Ta - Tc)
100 gram 80 kal/gram + 100 gram 1 kal/gram°C Tc= 200 gram1 kal/kg°C (50°C - Tc)
8000 kal + 100 kal/°C Tc = 200 kal/°C (50°C - Tc)
8000 kal + 100 kal/°C Tc = 10.000 kal - 200kal/°C Tc
100 kal/°C Tc + 200kal/°C Tc = 10.000 kal - 8.000 kal
300 kal/°C Tc = 2.000 kal
Tc = 2.000 kal / 300 kal/°C
Tc = 6,67°C
Jadi suhu campurannya adalah 6,67°C.
Suhu akhir campuran antara es dan air tersebut adalah 6,67°C.
Pelajari Lebih Lanjut :
- Materi tentnag "Kalor" : yomemimo.com/tugas/20025954
- Materi tentang "kalor" : yomemimo.com/tugas/21651910
- Materi Tentang "Kalor" : yomemimo.com/tugas/21654204
- Materi tentang "Kalor" : yomemimo.com/tugas/21572038
==========\\(^_^)//==========
DETAIL JAWABAN.
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas : XI
Materi : 5. suhu, dan Kalor
Kode Kategorisasi : 11 . 6 . 5
Kata Kunci :
Besi, massa , kalor, kalor jenis, kalor lepas, kalor terima, massa jenis, suhu, campuran, Azas black.
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh yunus3022 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.
Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact
Last Update: Sun, 19 May 19