Menentukan Suhu Campuran Air dan Alkohol
Ketika mencampur dua cairan dengan suhu yang berbeda, suhu akhir campuran akan berada di antara suhu kedua cairan tersebut. Dalam kasus ini, kita memiliki 40 gram air pada suhu 50°C dan 20 gram alkohol pada suhu 80°C. Untuk menentukan suhu campuran, kita dapat menggunakan prinsip konservasi energi. Prinsip konservasi energi menyatakan bahwa energi total dalam sistem tertutup tetap konstan. Dalam hal ini, energi panas yang dilepaskan oleh alkohol akan diserap oleh air. Oleh karena itu, jumlah energi panas yang dilepaskan oleh alkohol harus sama dengan jumlah energi panas yang diserap oleh air. Dengan menggunakan rumus Q = mcΔT, di mana Q adalah energi panas, m adalah massa, c adalah kapasitas panas spesifik, dan ΔT adalah perubahan suhu, kita dapat menghitung energi panas yang dilepaskan oleh alkohol dan diserap oleh air. Energi panas yang dilepaskan oleh alkohol = (20 gram) x (0.8 cal/g°C) x (80°C - suhu campuran) Energi panas yang diserap oleh air = (40 gram) x (1 cal/g°C) x (suhu campuran - 50°C) Karena energi panas yang dilepaskan oleh alkohol sama dengan energi panas yang diserap oleh air, kita dapat menyelesaikan persamaan berikut: (20 gram) x (0.8 cal/g°C) x (80°C - suhu campuran) = (40 gram) x (1 cal/g°C) x (suhu campuran - 50°C) Dengan menyelesaikan persamaan ini, kita dapat menemukan suhu campuran. Setelah melakukan perhitungan, kita menemukan bahwa suhu campuran adalah sekitar 62°C. Dalam kesimpulan, ketika mencampur 40 gram air pada suhu 50°C dengan 20 gram alkohol pada suhu 80°C, suhu campuran yang dihasilkan adalah sekitar 62°C. Ini menunjukkan bagaimana suhu akhir campuran berada di antara suhu kedua cairan tersebut, sesuai dengan prinsip konservasi energi.