suhu akhir minuman tersebut adalah 23⁰C

_____________________________

Diketahui:

massa es, me = 0,5 kg

massa air, ma = 1 kg

suhu es, Te = -5 ⁰C

suhu air, Ta = 30 ⁰C

Ce = 2.100 J/kg⁰C

Ca = 4.200 J/kg⁰C

Ditanyakan:

suhu akhir minuman, Tx = ... ?

Jawab:

Rumus sederhana untuk mencari jumlah kalor,

Q = m * C * ∆T ... (1)

dengan

Q adalah jumlah kalor yang dibutuhkan (J)

m adalah massa benda (kg)

C adalah panas jenis benda (J/kg⁰C)

∆T adalah perbedaan suhu (⁰C)

Pada minuman es teh tersebut, es dan air mengalami pertukaran kalor. Es akan menerima kalor dari air, sedangkan air akan melepaskan kalor ke es. Dalam hal ini, kalor yang diterima oleh es akan sama dengan kalor yang dilepaskan oleh air. Dapat dirusmuskan,

Qa = Qe ... (2)

dengan

Qa adalah kalor yang dilepaskan oleh air

Qe adalah kalor yang diterima oleh es

Substitusi persamaan (1) ke persamaan (2) didapatkan

ma * Ca * ∆T1 = me * Ce * ∆T2

dimana ∆T1 adalah (Ta - Tx) dan ∆T2 adalah (Tx - Te), sehingga persamaannya menjadi

ma * Ca * (Ta-Tx) = me * Ce * (Tx-Te) ... (3)

Selanjutnya memasukkan angka-angka yang diketahui ke persamaan (3)

1 * 4200 * (30-Tx) = 0,5 * 2100 * (Tx+5)

4 * (30-Tx) = 1 * (Tx+5)

120 - 4Tx = Tx + 5

115 = 5 Tx

Tx = 115 / 5

Tx = 23 ⁰C