Menghitung Temperatur Akhir Campuran Es Teh

Dalam situasi ini, Melisa ingin membuat es teh untuk kakaknya. Dia memasukkan es bermassa 150 gram dengan suhu \(0^{\circ} \mathrm{C}\) ke dalam 600 gram air teh dengan suhu \(20^{\circ} \mathrm{C}\). Namun, ternyata es tersebut melebur seluruhnya. Pertanyaannya adalah, apa temperatur akhir dari campuran ini? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu menggunakan prinsip kekekalan energi. Ketika es melebur, energi yang diperlukan adalah kalor lebur es, yang dalam kasus ini adalah 80 kalori per gram. Karena seluruh es melebur, maka kalor yang dilepaskan oleh air teh harus sama dengan kalor yang diperlukan untuk melebur es. Mari kita hitung jumlah kalor yang dilepaskan oleh air teh. Kita dapat menggunakan rumus: \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\) Di mana: - \(Q\) adalah kalor yang dilepaskan atau diserap - \(m\) adalah massa benda - \(c\) adalah kalor jenis benda - \(\Delta T\) adalah perubahan suhu Dalam kasus ini, kita ingin mencari perubahan suhu, jadi kita dapat mengubah rumus menjadi: \(\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}\) Mari kita terapkan rumus ini pada air teh. Massa air teh adalah 600 gram dan kalor jenis air adalah 1 kalori per gram per derajat Celsius. Jadi, kita dapat menghitung: \(\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} = \frac{Q}{600 \cdot 1} = \frac{Q}{600}\) Sekarang, kita perlu mencari nilai \(Q\), yang merupakan kalor lebur es. Karena seluruh es melebur, maka massa es yang melebur adalah 150 gram. Jadi, kita dapat menghitung: \(Q = m \cdot c = 150 \cdot 80 = 12000 \) kalori Sekarang, kita dapat menggantikan nilai \(Q\) ke dalam rumus perubahan suhu: \(\Delta T = \frac{Q}{600} = \frac{12000}{600} = 20 \) derajat Celsius Jadi, temperatur akhir dari campuran es teh adalah \(20^{\circ} \mathrm{C}\). Dengan demikian, jawaban yang benar adalah e. \(5^{\circ} \mathrm{C}\).