Menghitung Suhu Akhir Kopi Setelah Menambahkan Air Dingi
Dhea ingin menikmati secangkir kopi dengan suhu $100^{\circ }C$, tetapi kopi tersebut terlalu panas. Untuk menurunkan suhu kopi, Dhea memutuskan untuk menambahkan 50 gram air dingin dengan suhu $0^{\circ }C$. Dalam artikel ini, kita akan menghitung suhu akhir kopi setelah menambahkan air dingin. Untuk menghitung suhu akhir kopi, kita perlu mempertimbangkan kalor jenis kopi dan air. Kalor jenis kopi adalah konstanta yang diberikan dalam soal. Kalor jenis air juga diberikan dalam soal. Dengan menggunakan rumus kalor, kita dapat menghitung jumlah kalor yang dilepaskan atau diserap oleh kopi dan air. Rumus kalor yang digunakan adalah: \[ Q = m \times c \times \Delta T \] Di mana: - \( Q \) adalah jumlah kalor (dalam joule) - \( m \) adalah massa (dalam gram) - \( c \) adalah kalor jenis (dalam joule per gram per derajat Celsius) - \( \Delta T \) adalah perubahan suhu (dalam derajat Celsius) Kita tahu bahwa Dhea menambahkan 50 gram air dingin dengan suhu $0^{\circ }C$ ke dalam 200 gram kopi dengan suhu $100^{\circ }C$. Kita dapat menghitung jumlah kalor yang dilepaskan oleh kopi dan diserap oleh air. Untuk kopi: \[ Q_{\text{kopi}} = m_{\text{kopi}} \times c_{\text{kopi}} \times \Delta T_{\text{kopi}} \] \[ Q_{\text{kopi}} = 200 \times c_{\text{kopi}} \times (100 - T_{\text{akhir}}) \] Untuk air: \[ Q_{\text{air}} = m_{\text{air}} \times c_{\text{air}} \times \Delta T_{\text{air}} \] \[ Q_{\text{air}} = 50 \times c_{\text{air}} \times (T_{\text{akhir}} - 0) \] Karena energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, jumlah kalor yang dilepaskan oleh kopi sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh air: \[ Q_{\text{kopi}} = Q_{\text{air}} \] Dengan menggantikan nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk menemukan suhu akhir kopi. Setelah menyelesaikan persamaan tersebut, kita akan mendapatkan suhu akhir kopi setelah menambahkan air dingin. Dalam kesimpulan, dengan menambahkan 50 gram air dingin ke dalam 200 gram kopi dengan suhu $100^{\circ }C$, kita dapat menurunkan suhu kopi. Dengan menggunakan rumus kalor, kita dapat menghitung suhu akhir kopi setelah penambahan air dingin. Hasil perhitungan ini akan memberikan kita pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana panas dapat disalurkan dalam sistem yang berbeda dan bagaimana suhu dapat berubah ketika bahan dengan suhu yang berbeda bersentuhan.