Jawaban:

Untuk menghitung suhu kesetimbangan, kita dapat menggunakan persamaan kalor:

Q = mL

di mana Q adalah kalor yang diterima atau dilepaskan, m adalah massa, L adalah kalor jenis, dan ΔT adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, kita akan menggunakan persamaan ini untuk menghitung kalor yang diterima oleh cangkir aluminium.

Kita dapat menuliskan persamaan kalor untuk cangkir aluminium sebagai berikut:

Q = mLΔT = (0,120 kg)(0,9 J/g°C)(Tfinal - 20,0°C)

Di mana Tfinal adalah suhu kesetimbangan yang kita cari.

Kita juga dapat menuliskan persamaan kalor untuk kopi yang menuangkan ke dalam cangkir aluminium sebagai berikut:

Q = mLΔT = (0,300 kg)(4,184 J/g°C)(70,0°C - Tfinal)

Karena kedua sistem tersebut (kopi dan cangkir aluminium) adalah sistem terisolasi, jumlah kalor yang diterima oleh cangkir aluminium sama dengan jumlah kalor yang dilepaskan oleh kopi. Oleh karena itu, kita dapat menyatakan:

(0,120 kg)(0,9 J/g°C)(Tfinal - 20,0°C) = (0,300 kg)(4,184 J/g°C)(70,0°C - Tfinal)

Mengatur persamaan tersebut dan menyelesaikannya, kita dapat menemukan bahwa suhu kesetimbangan adalah sekitar 45,5°C. Jadi, setelah kopi menuangkan ke dalam cangkir aluminium, suhu kesetimbangan akhirnya akan menjadi 45,5°C.

Penjelasan: