18. Besi 0.2 kg dipanaskan sampai suhu 100^circ C Besi lalu dimasukkan ke dalam 1000 g air bersuhu 18^circ C Jika kalor jenis air 4.200J/kg^circ C dan kalor jenis besi 525J/kg^circ C suhu akhir campuran adalah __ a. 20^circ C b. 25^circ C C. 40^circ C d. 50^circ C

Question

Pertanyaan

18. Besi 0.2 kg dipanaskan sampai suhu 100^circ C Besi lalu dimasukkan ke dalam 1000 g air bersuhu 18^circ C Jika kalor jenis air 4.200J/kg^circ C dan kalor jenis besi 525J/kg^circ C suhu akhir campuran adalah __ a. 20^circ C b. 25^circ C C. 40^circ C d. 50^circ C

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Untuk menentukan suhu akhir campuran, kita dapat menggunakan prinsip konservasi energi, di mana energi yang dilepaskan oleh besi sama dengan energi yang diserap oleh air.

Penjelasan:

1. Hitung energi yang dilepaskan oleh besi:

\[
Q_{\text{besi}} = m_{\text{besi}} \cdot c_{\text{besi}} \cdot (T_{\text{awal besi}} - T_{\text{akhir}})
\]

Di mana:
- \(m_{\text{besi}} = 0.2 \, \text{kg}\)
- \(c_{\text{besi}} = 525 \, \text{J/kg}^{\circ}\text{C}\)
- \(T_{\text{awal besi}} = 100^{\circ}\text{C}\)

2. Hitung energi yang diserap oleh air:

\[
Q_{\text{air}} = m_{\text{air}} \cdot c_{\text{air}} \cdot (T_{\text{akhir}} - T_{\text{awal air}})
\]

Di mana:
- \(m_{\text{air}} = 1000 \, \text{g} = 1 \, \text{kg}\)
- \(c_{\text{air}} = 4200 \, \text{J/kg}^{\circ}\text{C}\)
- \(T_{\text{awal air}} = 18^{\circ}\text{C}\)

3. Gunakan prinsip konservasi energi:

\[
Q_{\text{besi}} = Q_{\text{air}}
\]

\[
m_{\text{besi}} \cdot c_{\text{besi}} \cdot (T_{\text{awal besi}} - T_{\text{akhir}}) = m_{\text{air}} \cdot c_{\text{air}} \cdot (T_{\text{akhir}} - T_{\text{awal air}})
\]

4. Substitusi nilai-nilai yang diketahui:

\[
0.2 \, \text{kg} \cdot 525 \, \text{J/kg}^{\circ}\text{C} \cdot (100^{\circ}\text{C} - T_{\text{akhir}}) = 1 \, \text{kg} \cdot 4200 \, \text{J/kg}^{\circ}\text{C} \cdot (T_{\text{akhir}} - 18^{\circ}\text{C})
\]

5. Sederhanakan persamaan:

\[
105 \, \text{J/}^{\circ}\text{C} \cdot (100^{\circ}\text{C} - T_{\text{akhir}}) = 4200 \, \text{J/}^{\circ}\text{C} \cdot (T_{\text{akhir}} - 18^{\circ}\text{C})
\]

6. Selesaikan untuk \(T_{\text{akhir}}\):

\[
10500 - 105T_{\text{akhir}} = 4200T_{\text{akhir}} - 75600
\]

\[
10500 + 75600 = 4200T_{\text{akhir}} + 105T_{\text{akhir}}
\]

\[
186600 = 4305T_{\text{akhir}}
\]

\[
T_{\text{akhir}} = \frac{186600}{4305} \approx 43.3^{\circ}\text{C}
\]

Jadi, suhu akhir campuran adalah sekitar \(43.3^{\circ}\text{C}\), yang paling mendekati pilihan C. \(40^{\circ}\text{C}\).

Pertanyaan

18. Besi 0.2 kg dipanaskan sampai suhu 100^circ C Besi lalu dimasukkan ke dalam 1000 g air bersuhu 18^circ C Jika kalor jenis air 4.200J/kg^circ C dan kalor jenis besi 525J/kg^circ C suhu akhir campuran adalah __ a. 20^circ C b. 25^circ C C. 40^circ C d. 50^circ C

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih