Perhitungan Suhu Akhir Campuran Air dalam Baskom
Dalam soal ini, Hanan menuangkan 5 kg air yang bersuhu 60°C ke dalam baskom berisi 10 kg air suhu 20°C. Kita diminta untuk menghitung suhu akhir campuran air yang terjadi dalam baskom tersebut. Untuk menghitung suhu akhir campuran air, kita dapat menggunakan persamaan kuantitas panas yang diberikan oleh rumus: \( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \) Di mana: - \( Q \) adalah kuantitas panas yang ditransfer - \( m \) adalah massa air - \( c \) adalah kalor jenis air - \( \Delta T \) adalah perubahan suhu Pada kasus ini, kita memiliki dua massa air yang berbeda, yaitu 5 kg dan 10 kg. Kita juga diberikan kalor jenis air sebesar 1.000 J/kg°C. Pertama, kita perlu menghitung kuantitas panas yang ditransfer oleh air yang bersuhu 60°C. Dengan menggunakan rumus di atas, kita dapat menghitungnya sebagai berikut: \( Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1 \) \( Q_1 = 5 \, \mathrm{kg} \cdot 1.000 \, \mathrm{J/kg°C} \cdot (60°C - \mathrm{suhu\,awal}) \) Selanjutnya, kita perlu menghitung kuantitas panas yang ditransfer oleh air yang berada dalam baskom dengan suhu awal 20°C. Dengan menggunakan rumus yang sama, kita dapat menghitungnya sebagai berikut: \( Q_2 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2 \) \( Q_2 = 10 \, \mathrm{kg} \cdot 1.000 \, \mathrm{J/kg°C} \cdot (\mathrm{suhu\,akhir} - 20°C) \) Karena kuantitas panas yang ditransfer oleh air yang bersuhu 60°C sama dengan kuantitas panas yang ditransfer oleh air yang berada dalam baskom, kita dapat menyamakan kedua persamaan di atas: \( Q_1 = Q_2 \) \( 5 \, \mathrm{kg} \cdot 1.000 \, \mathrm{J/kg°C} \cdot (60°C - \mathrm{suhu\,awal}) = 10 \, \mathrm{kg} \cdot 1.000 \, \mathrm{J/kg°C} \cdot (\mathrm{suhu\,akhir} - 20°C) \) Kita dapat menyederhanakan persamaan di atas untuk mencari suhu akhir campuran air: \( 5 \, \mathrm{kg} \cdot (60°C - \mathrm{suhu\,awal}) = 10 \, \mathrm{kg} \cdot (\mathrm{suhu\,akhir} - 20°C) \) \( 300°C - 5 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,awal} = 10 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,akhir} - 200°C \) \( 10 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,akhir} - 5 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,awal} = 500°C \) \( 10 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,akhir} = 5 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,awal} + 500°C \) \( \mathrm{suhu\,akhir} = \frac{5 \, \mathrm{kg} \cdot \mathrm{suhu\,awal} + 500°C}{10 \, \mathrm{kg}} \) Dengan menggunakan rumus di atas, kita dapat menghitung suhu akhir campuran air dalam baskom.