Anis menyiapkan minuman es teh untuk pekerja di rumahnya dalam suatu wadah,ia mencampur 0,5 kg es yang bersuhu -5°C dengan 1 kg air teh yang suhunya 20°C,apabila pertukaran kalor hanya terjadi pada kedua benda, Ces=2.100 J/kg°C dan Cair=4.200 J/kg°C , Maka suhu akhir minuman tersebut adalah 0°C.

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat berpindah dari satu benda ke benda yang lain karena suhu yang berbeda.

Kalor untuk menaikkan suhu dinyatakan dengan persamaan :

....(1)

Kalor untuk mencairkan  dinyatakan sebagai persamaan berikut :

....(2)

Sedangkan kalor untuk mengubah air panas menjadi uap dapat ditentukan dengan persamaan :

.....(3)

Azas Black menyatakan " Jika dua benda yang suhunya berbeda, maka benda yang panas akan memberikan kalor (kalor lepas), sedangkan benda yang dingin akan menerima kalor (kalor terima)."

Persamaan Azas black adalah :

Q lepas = Q terima

Keterangan :

Q ; Kalor (Joule)

m : massa (kg)

ΔT : perubahan suhu (°C)

c : kalor jenis (J/kg°C)

L : Kalor Lebur (J/kg)

U : Kalor uap (J/Kg)

Massa es (mes) = 0,5 kg

Suhu es (Tes) = - 5°C

Kalor jenis es (ces) = 2.100 kg/J°C

Kalor Lebur es (L) = 336.000 kg/J

Massa air (mair) = 1 kg

Suhu air (Tair) = 20°C

Kalor jenis air (cair) = 4.200 J/kg°C

Suhu akhir minuman.

Besarnya suhu akhir minuman tersebut bisa dicari dengan cara berikut :

• Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu es ke 0°C

Besar kalor tersebut adalah :

Q₁ = mes ces (0°C - Tes)

Q₁ = 0,5 kg 2.100 J/kg°C 5°C

Q₁ = 5.250 J

• Kalor yang diperlukan untuk meleburkan es menjadi air bersuhu 0°C

Besar kalor tersebut adalah :

Q₂ = mes L

Q₂ = 0,5 kg 336.000 J/kg

Q₂ = 168.000 J

• Cek kalor yang diperlukan untuk menurunkan suhu air menjadi 0°C

Besar kalor tersebut adalah :

Q₃ = mair cair Tair

Q₃ = 1 kg 4.200 J/kg°C 20°C

Q₃ = 84.000 J

Azas black :

Q lepas = Q terima

Q lepas = mair cair (Tair - Tc)

Q terima = Q₁ + Q₂ + mes cair (Tc - 0°C)

Dalam kasus soal tersebut, ternyata Kalor yang dilepas lebih kecil  dari kalor yang diterima, dengan kata lain es tidak melebur semuanya.

Karena es tidak melebur keseluruhan dan pada soal tersebut tidak diketahui berapa yang melebur, maka suhu akhir minuman adalah sekitar 0°C, dengan es yang belum melebur keseluruhan.

Q lepas = 1 kg 4.200 J/kg°C 20°C

Q lepas = 84.000 J

Q lepas = Q terima

84.000 J = 5.250 J + m'es 336.000 J/kg

84.000 J - 5.250 J = m'es 336.000 J/kg

78.750 J = m'es 336.000 J/kg

m'es = 78.750 J / 336.000 J/kg

m'es = 0,234 kg

Massa es yang melebur sebanyak 0,234 kg.

Suhu akhir minuman adalah 0°C.

Pelajari Lebih Lanjut :

1.    Materi tentang "kalor" : yomemimo.com/tugas/22391750
2.    Materi Tentang "Kalor" : yomemimo.com/tugas/22289528
3.    Materi tentang "Kalor" : yomemimo.com/tugas/21762715
4.    Materi tentang "Kalor" : yomemimo.com/tugas/20534891

==========\\(^_^)//==========

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.