Pernahkah
Anda mandi dan airnya kedinginan? Apa yang Anda lakukan? Kemudian pernahkah
anda membuat teh manis dan terlalu panas? Apa yang Anda lakukan? Tentunya anda akan
menuangkan sejumlah air panas pada air mandi anda. Dan Anda akan mendinginkan
teh manis dengan menambahkan es.
Kejadian-kejadian
yang pernah Anda lakukan diatas ternyata sangat sesuai dengan konsep fisika. Apabila
dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi dalam suatu
system, maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang
suhunya rendah. Jika air panas dicampur dengan air dingin, sehingga diperoleh campuran
yaitu air hangat. Ini berarti air panas turun suhunya, karena memberikan kalor
kepada air yang dingin. Sedangkan air dingin naik suhunya karena ia menyerap
kalor dari air panas.
Jika
sistem ini terisolir, yaitu aliran kalor bebas dari pengaruh lingkungan, maka berlaku
hukum kekekalan energy kalor (asas black) yaitu:
“ Jumlah kalor yang dilepas oleh zat
yang panas sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh zat yang dingin.”
1. Jika
2 kg air bersuhu 5 0C dicampur dengan 5 kg air bersuhu 26 0C,
maka tentukan suhu akhir campuran kedua zat !
Jawab :
Q serap = Q lepas
m1 . c . ∆T1
= m2 . c . ∆T2
2 . c . ( T – 5 ) = 5 . c . ( 26 – T )
2T – 10 = 130 – 5T
7T
= 140
T
= 200C
2. Jika
0,5 kg es bersuhu -10
0C dicampur dengan sejumlah air bersuhu 40 0C,
sehingga suhu campurannya adalah 20 0C,
maka tentukan massa dari air yang dicampurkan !
(ces =
2100 J/kg.0C, c air
= 4200 J/kg.K, Les
= 3,35.105 J/kg)
Jawab :
Dalam proses ini es akan mengalami tiga tahap
wujud , yaitu padat (es),
melebur dan wujud cair. Sedang air bersuhu 400C
hanya mengalami satu tahapan, yaitu perubahan suhu.
Q serap
(es) = Q lepas (air)
Q1
+ Q2 +Q3 = Q4
m1 . ces . ∆T1
+ m1 . L + m1 . cair .∆T2
= m2 . cair . ∆T3
0,5 x 2.100 x [0-(-10)] + 0,5 x 3,35 . 105 +
0,5 x 4.200 x (40 - 20)
= m2 x 4.200(40-20)
10.500 + 1,675.105 + 42.000 =
84.000 x m2
m2 = 2,61kg
0 komentar:
Posting Komentar