Ini adalah contoh dari penerapan rumus asas black, yaitu aturan ketika terjadi percampuran benda yang memiliki suhu berbeda.
Proses pencampuran
Ketika es dicampur dengan air yang suhunya lebih tinggi, maka es akan mencair. Sedangkan suhu airnya turun karena kalor diserahkan ke es.
Titik temunya ada di air bersuhu campuran.
Proses apa yang terjadi?
Es.
Es mengalami dua perubahan.
- Pertama ia akan melebur dan sepenuhnya menjadi air
- Setelah menjadi air, suhunya naik sampai tiba di titik campuran
Air
Air suhu 15 derajat hanya mengalami satu perubahan, yaitu suhunya turun sampai ke suhu campuran.
Nah...
Dari penjelasan di atas kita bisa menyusun rumus untuk perpindahan kalornya.
Es melebur + Air es suhunya naik sampai ke titik campuran = Air 15⁰ suhunya menuju titik campuran
Inilah yang akan kita gunakan untuk menemukan suhu campurannya.
Air yang suhunya lebih panas, yaitu yang 15⁰C, membuat es mengalami dua kali perubahan. Pertama melebur dan kedua naik suhu ke titik campuran.
Contoh soal
Soal :
1. Es 0⁰C bermassa 200 gram dicampurkan dengan 1700 gram air yang bersuhu 15⁰C. Jika kalor lebur es 80 kal/gram dan kalor jenis air 1 kal/⁰C.gram, hitunglah suhu campurannya!
1. Es 0⁰C bermassa 200 gram dicampurkan dengan 1700 gram air yang bersuhu 15⁰C. Jika kalor lebur es 80 kal/gram dan kalor jenis air 1 kal/⁰C.gram, hitunglah suhu campurannya!
Mari lihat data soal :
- Suhu es (t₁) = 0⁰C
- massa es (m₁) = 200 gram
- massa air (m₂) = 1700 gram
- suhu air (t₂) = 15⁰C
- kalor lebur es (L) = 80 kal/gram
- kalor jenis air (c) = 1 kal/⁰C.gram
Kita gunakan rumus yang sudah dijelaskan di atas.
Es melebur + Air es suhunya naik sampai ke titik campuran = Air 15⁰ suhunya menuju titik campuran
m₁.L + m₁.c.Δt₁ = m₂.c.Δt₂m₁.L + m₁.c.(tc-t₁) = m₂.c.(t₂-tc)
Ketika mengalami kenaikan atau penurunan suhu, maka rumus kalor pasti mengandung kalor jenis (c) dan dalam bentuk "m.c.Δt".
Sedangkan ketika terjadi peleburan, maka tidak menggunakan kalor jenis dan perubahan suhu, hanya massa dan kalor lebur yang dipakai.
Perhatikan :
Δt₁ = tc-t₁, karena suhu campuran lebih tinggi dari suhu awal es
Δt₂ = t₂-tc, karena suhu campuran pasti lebih rendah dari suhu awal air yang lebih panas
Ini harus diperhatikan agar tidak salah ya.
Mari hitung soalnya :
m₁.L + m₁.c.(tc-t₁) = m₂.c.(t₂-tc)
200.80 + 200.1.(tc-0) = 1700.1.(15-tc)
16000 + 200(tc-0) = 1700(15-tc)
- buka kurungnya
16000 + 200tc - 0 = 25500 - 1700tc
16000 + 200tc = 25500 - 1700tc
- kumpulkan suhu yang mengandung tc dan yang tidak mengandung tc
- pindahkan -1700tc ke ruas kanan menjadi 1700tc
- pindahkan 16000 ke ruas kanan menjadi - 16000
200tc + 1700tc = 25500 -16000
1900tc = 9500
- untuk mendapatkan tc, bagi 9500 dengan 1900
tc = 9500 ÷ 1900
tc = 5
Jadi suhu campurannya adalah 5⁰C
Kesimpulan
Untuk soal seperti ini, suhu air yang lebih tinggi, yaitu 15⁰C, melepaskan kalor kepada es. Sehingga air ini suhunya turun.
Sedangkan es yang menerima kalor, akan mengalami peleburan atau pencairan dan akhirnya mengalami kenaikan suhu.
Untuk es, mengalami dua kali perubahan.
Jangan sampai salah di tahap ini ya...
Baca juga ya :
Post a Comment for "Es 200 gram 0⁰ dicampurkan air 1700 gram bersuhu 15⁰, maka suhu campuran adalah?"