Question

Air bersuhu 50°C dicampur 0,8 kg alkohol bersuhu 35°C. Suhu campuran menjadi 25°C. Jika kalor jenis alkohol 2100 J/kg°C dan kalor jenis air 4200 J/kg°C. tentukan massa air!

Answer 1

Jawaban:

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan hukum pelestarian energi yang menyatakan bahwa jumlah energi yang masuk sama dengan jumlah energi yang keluar dalam suatu sistem.

Kita dapat menggunakan rumus:

Qair = mair * cair * ΔTair (1)

Qalkohol = malkohol * calfhol * ΔTalkohol (2)

Di mana:

Qair adalah energi yang diterima oleh air,

mair adalah massa air,

cair adalah kalor jenis air,

ΔTair adalah perubahan suhu air (awal - akhir),

Qalkohol adalah energi yang diterima oleh alkohol,

malkohol adalah massa alkohol,

calkohol adalah kalor jenis alkohol, dan

ΔTalkohol adalah perubahan suhu alkohol (awal - akhir).

Karena energi yang hilang sama dengan energi yang diterima, kita dapat menyamakan persamaan (1) dan (2):

mair * cair * ΔTair = malkohol * calfhol * ΔTalkohol (3)

Kita diberikan suhu awal dan suhu akhir campuran. Dalam hal ini, ΔTair = 50°C - 25°C = 25°C dan ΔTalkohol = 35°C - 25°C = 10°C.

Kita juga diberikan massa alkohol (malkohol) = 0,8 kg, kalor jenis alkohol (calkohol) = 2100 J/kg°C, dan kalor jenis air (cair) = 4200 J/kg°C.

Sekarang kita dapat menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan (3) dan mencari massa air (mair):

mair * 4200 J/kg°C * 25°C = 0,8 kg * 2100 J/kg°C * 10°C

mair * 105000 J = 16800 J

mair = 16800 J / 105000 J

mair = 0,16 kg atau 160 gram

Jadi, massa air dalam campuran adalah 0,16 kg atau 160 gram.