Jawaban:

suhu akhir dari campuran air dan es adalah 20°C.

Penjelasan:

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan prinsip kesetimbangan kalor, yaitu bahwa jumlah kalor yang hilang oleh air yang panas harus sama dengan jumlah kalor yang ditambahkan oleh es yang mencair. Dengan menggunakan persamaan:

Q lost by hot water = Q gained by cold ice

Kita dapat menemukan suhu akhir dari campuran tersebut.

Jumlah kalor yang hilang oleh air yang panas adalah:

Q lost = m1 * c1 * ΔT

di mana m1 adalah massa air yang panas, c1 adalah kalor jenis air, dan ΔT adalah perubahan suhu air dari 70°C menjadi suhu akhir.

Jumlah kalor yang diperoleh oleh es yang mencair adalah:

Q gained = m2 * Lf + m2 * c1 * ΔT

di mana m2 adalah massa es yang mencair, Lf adalah kalor lebur es, dan ΔT adalah perubahan suhu es dari 0°C menjadi suhu akhir.

Karena Q lost = Q gained, maka:

m1 * c1 * ΔT = m2 * Lf + m2 * c1 * ΔT

Dengan mensubstitusikan nilai yang diketahui, yaitu m1 = 100 g, c1 = 1 cal/g°C, m2 = 50 g, dan Lf = 80 cal/g, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut dan menemukan suhu akhir dari campuran tersebut:

100 g * 1 cal/g°C * (70°C - T) = 50 g * 80 cal/g + 50 g * 1 cal/g°C * (T - 0°C)

7000 - 100T = 4000 + 50T

150T = 3000

T = 20°C

Jadi, suhu akhir dari campuran air dan es adalah 20°C.