Contoh Soal Kalor Memilih Suhu Campuran

- Contoh soal dan pembahasan wacana suhu dan kalor, memilih suhu selesai adonan dua zat yang suhunya berbeda. Contoh #2 : Sebanyak 60 gram air yang suhunya 90 oC dicampur dengan 40 gram air sejenis yang suhunya 25 oC. Jika kalor jenis air ialah 1 kal/gC dan tidak ada faktor lain yang mensugesti proses tersebut, maka suhu selesai adonan itu ialah .....
A. Tc = 76 oC
B. Tc = 64 oC
C. Tc = 42 oC
D. Tc = 24 oC
E. Tc = 16 oC

Pembahasan :
Dik : m1 = 60 g, m2 = 40 g, T1 = 90 oC, T2 = 25 oC, c1= c2 = 1 kal/gC
Dit : Tc = ..... ?

Untuk menuntaskan soal ini, Sobat Tafsi perlu mengingat kembali konsep suhu dan kalor, khususnya mengenai kalor jenis dan asas Black.

Kalor ialah suatu bentuk energi yang sanggup berpindah dari suatu benda yang suhunya tinggi ke benda lain yang suhunya lebih rendah.

Banyaknya kalor yang diharapkan oleh suatu zat untuk menaikkan suhunya tergantung pada besar kalor jenis. Setiap zat mempunyai kalor jenis yang berbeda.

Kalor jenis ialah kalor yang diharapkan oleh 1 gram zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1 oC. Kalor jenis dilambangkan dengan abjad c.
c = Q
m . ΔT

Keterangan :
c = kalor jenis zat
Q = kalor yang diserap atau dilepas
m = massa zat
ΔT = perubahan suhu zat.

Ketika dua zat yang berbeda suhunya dicampurkan, maka akan terjadi perpindahan kalor dari zat bersuhu tinggi ke zat bersuhu rendah.

Selama proses pencampuran akan terjadi serah terima kalor. Zat yang bersuhu tinggi melepas kalor dan zat bersuhu rendah menyerap kalor.

Proses penerimaan kalor ini akan terus berlangsung hingga kedua benda mencapai suhu yang sama yang disebut suhu selesai campuran.

Asas Black

Dalam proses pencampuran dua zat yang berbeda suhunya, berlaku aturan kekekalan energi yang dikenal dengan istilah Asas Black.

Menurut aturan ini, pada adonan dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi sama dengan banyak kalor yang diserap zat bersuhu rendah.

Dengan kata lain, berdasarkan asas Black, kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diserap. Dengan demikian berlaku persamaan:
Q lepas = Q serap
m1.c1 (T1 - Tc) = m2.c2 (Tc - T2)

Keterangan :
Q lepas = kalor yang dilepas zat pertama
Q serap = kalor yang diserap zat kedua
m1 = massa zat yang bersuhu tinggi
m2 = massa zat yang bersuhu rendah
c1 = kalor jenis zat pertama
c2 = kalor jenis zat kedua
T1 = suhu zat pertama
T2 = suhu zat kedua
Tc = suhu selesai campuran.

Nah, pada soal, air yang bersuhu 90 oC kita misalkan sebagai zat yang pertama (bersuhu lebih tinggi) sedangkan air 25 oC kita misalkan zat kedua.

Dalam proses pencampuran kedua air tersebut, akan terjadi proses pelepasan dan peresapan kalor menyerupai yang dijelaskan di atas.

 Contoh soal dan pembahasan wacana suhu dan kalor CONTOH SOAL KALOR MENENTUKAN SUHU CAMPURAN

Dalam kasus ini, air yang pertama yang bersuhu lebih tinggi akan melapas kalor sedangkan air yang kedua akan menyerap kalor.

Berdasarkan asas Black, maka berlaku:
⇒ Q lepas = Q serap
⇒ m1.c1 (T1 - Tc) = m2.c2 (Tc - T2)

Nah, sebab kalor jenis kedua air itu sama (c1 = c2), maka persamaanya menjadi:
⇒ m1.c (T1 - Tc) = m2.c (Tc - T2)

Jika kedua ruas sama-sama dibagi c, maka persamaannya menjadi:
⇒ m(T1 - Tc) = m2 (Tc - T2)

Nah, kini kita substitusikan nilai yang diketahui:
⇒ 60 (90 - Tc) = 40 (Tc - 25)
⇒ 6(90 - Tc) = 4(Tc - 25)
⇒ 540 - 6Tc = 4Tc - 100
⇒ -6Tc - 4Tc = -100 - 540
⇒ -10Tc = -640
⇒ Tc = 640/10
⇒ Tc = 64 oC

Jadi, suhu selesai campurannya ialah 64 oC.
Jawaban : B 

Demikian pembahasan teladan soal wacana suhu dan kalor, yaitu memilih suhu selesai adonan dari air sejenis yang suhunya berbeda.

Baca juga : Contoh Soal Menentukan Suhu Sambungan.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya buat share ke teman-teman Kalian melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.

Contoh Suhu Kalor No 3

  • Sebuah uang logam bermassa 50 gram bersuhu 85 oC dicelupkan ke dalam 50 gram air yang suhunya 29,8 oC (kalor jenis air = 1 kal/gC). Jika suhu selesai logam itu ialah 37 oC dan wadah tidak menyerap kalor, maka kalor jenis logam tersebut ialah ....



Kalau Sobat Tafsi masih gundah atau kurang paham dengan pembahasan teladan ini, sanggup share pertanyaan Kalian di komentar, kami akan mencoba menjawab.

Untuk pembahasan teladan soal suhu dan kalor lainnya, Kalian sanggup cek di sajian teladan soal fisika atau melalui tombol kategori di bawah ini.