Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menghitung waktu yang diperlukan untuk memanaskan 1 liter air dari
hingga
menggunakan pemanas listrik dengan hambatan 5 ohm dan sumber tegangan 50 V. Diketahui bahwa 70% dari kalor yang dihasilkan oleh pemanas diserap oleh air.Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut:1. **Hitung daya listrik (P) yang digunakan oleh pemanas:**
Di mana: -
adalah tegangan (50 V) -
adalah hambatan (5 ohm)
2. **Hitung kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air:** Massa air = 1 liter = 1 kg (asumsi air memiliki densitas 1 kg/L) Kalor yang dibutuhkan (
) dapat dihitung dengan rumus:
Di mana: -
adalah massa air (1 kg) -
adalah kapasitas panas spesifik air (4200 J/kg°C) -
adalah perubahan suhu (50°C - 0°C = 50°C)
3. **Hitung kalor yang dihasilkan oleh pemanas:** Karena hanya 70% kalor yang dihasilkan oleh pemanas yang diserap oleh air, maka kalor yang dihasilkan oleh pemanas (
) adalah:
4. **Hitung waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kalor tersebut:** Daya listrik yang digunakan oleh pemanas adalah 500 watt (1 watt = 1 J/s), sehingga waktu yang diperlukan (
) adalah:
5. **Konversi waktu ke menit:**
Jadi, waktu yang diperlukan untuk memanaskan 1 liter air dari
hingga
adalah **10 menit**.