13. Semangkok wadah berisi 800 mL alkohol cair bersuhu 25°©

Berikut ini adalah pertanyaan dari shalmaaldzira pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

13. Semangkok wadah berisi 800 mL alkohol cair bersuhu 25°© kemudian dituang ke dalam wadah kalorimeter sehingga mendapatkan enrgi panas 40 kJ. Jika massa jenis alkohol 0,8 g/cm³ kalor jenis alkohol 2400 j/kg°© maka berapakah suhu alkohol setelah dimasukkan ke dalam kalorimeter?PAKAI CARA JAWABNYA​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Suhu alkohol setelah dimasukkan ke dalam kalorimeter adalah sebesar 51,0417 °C. Suhu alkohol dari 25°C mengalami kenaikan suhu sebesar 26,0417 °C karena memperoleh energi panas sebesar 40 kJ.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Untuk menyelesaikan kasus pada soal maka perlu diambil beberapa asumsi di mana kalor yang dimasukkan hanya 40 kJ tanpa adanya heat loss dan/ atau heat generation yang lain. Oleh karena itu, perhitungan dapat dilakukan dengan memanfaatkan neraca panas tanpa kalor output:

\begin{array}{ll} \sf Kalor~in+Kalor~out&\sf = Kalor ~terakumulasi\\\\\sf Kalor ~in &\sf = Kalor~terakumulasi\end{array}

Keterangan:

  • Kalor in berasal dari panas yang ditambahkan ke dalam wadah, yaitu sebesar 40 kJ.
  • Kalor terakumulasi adalah perubahan suhu yang terjadi pada cairan alkohol dengan dianggap tidak ada massa alkohol berubah fasa menjadi fasa uap alkohol.

Dimisalkan:

  • Volume wadah = V.
  • Suhu alkohol awal = Tₐ.
  • Kalor in = Qin.
  • Massa jenis alkohol = ρₐ.
  • Kalor jenis alkohol = cpₐ.

Diketahui:

  • Qin = 40 kJ.
    Qin = 40000 J.

Data awal:

  • V = 800 mL.
    V = 800 cm³.
  • Tₐ = 25°C.

Properties dari alkohol:

  • ρₐ = 0,8 g/cm³.
  • cpₐ = 2400 J/kg/°C.
    cpₐ = 2,4 J/g/°C.

Ingat:
"...mendapatkan energi panas..."
Berarti suhu akhir > suhu awal.

Ditanyakan:

Suhu alkohol setelah masuk ke dalam kalorimeter = Tₓ = ?

Penyelesaian:

\begin{array}{ll} \sf Qin &\sf = m\times cp_a\times \Delta T\\\\\sf 40000&\sf = \rho _a\times V \times 2,4 \times (T_x -T_a)\\\\\sf 40000&\sf = 0,8 \times 800 \times 2,4 \times (T_x-25)\\\\\sf T_x &\sf = \dfrac{4000}{0,8\times 800\times 2,4}+25\\\\\sf &\sf = 51.0417~ ^\circ C.\end{array}

Kesimpulan

Suhu akhir cairan alkohol setelah dimasukkan ke dalam kalorimeter adalah sebesar 51,0417 °C.

Pelajari lebih lanjut

______________

Detail jawaban

Kelas    : X
Mapel  : Fisika
Bab      : 9 - Suhu & Kalor
Kode    : 10.6.9

#SolusiBrainlyCommunity

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoyAlChemi 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: Wed, 15 Feb 23