Jawaban:

Untuk mencari suhu campuran saat mencapai kesetimbangan termal, kita bisa menggunakan persamaan kalor jenis masing-masing zat:

Q = mcΔT

Q = kalor yang ditambahkan

m = massa zat

c = kalor jenis zat

ΔT = perubahan suhu

Karena kita menambahkan 150 gram air panas bersuhu 100°c ke dalam bejana berisi 300 gram air yang bersuhu 10°c, maka kita dapat menuliskan persamaan kalor untuk masing-masing zat sebagai berikut:

Qair panas = (150 gram)(4,18 joule/gram°c)(100°c - T)

Qair dingin = (300 gram)(4,18 joule/gram°c)(T - 10°c)

Setelah menyederhanakan persamaan di atas, kita dapat menuliskannya sebagai berikut:

150(4,18)(100 - T) = 300(4,18)(T - 10)

Kita dapat menyelesaikan persamaan di atas dengan cara mengalikan kedua sisi persamaan dengan (300)(4,18):

(300)(4,18)(150)(4,18)(100 - T) = (300)(4,18)(300)(4,18)(T - 10)

(300)(4,18)(150)(4,18)(100 - T) = (300)(4,18)(300)(4,18)(T - 10)

150,900(100 - T) = 300,900(T - 10)

150,900(100 - T) = 300,900(T - 10)

15,090,000 - 150,900T = 300,900T - 3,009,000

15,090,000 = 450,800T - 3,009,000

18,099,000 = 450,800T

T = 40,3125°c

Jadi, suhu campuran saat mencapai kesetimbangan termal adalah 40,3125°c.