Math Problem Statement

Kelvin akan meminum leopi panas 1 gelas terdapat panas suhunya 85 derajat celcius bermassa 250 gram diaduk menggunakan sendok aluminium yang massanya 100 gram dan suhunya 30 derajat celcius jika massa jenis air 4200/119.°c dan lealor jenis aluminium 0,214/9.°c berapa suhu leopi setelah di aduk

Solution

Untuk menyelesaikan soal ini, kita menggunakan prinsip kesetimbangan kalor, yaitu jumlah kalor yang dilepaskan sama dengan jumlah kalor yang diterima dalam sistem tertutup.

Diketahui:

  1. Suhu awal leopi (Tleopi awalT_{\text{leopi awal}}) = 85°C
  2. Massa leopi (mleopim_{\text{leopi}}) = 250 gram
  3. Kalor jenis leopi (cleopic_{\text{leopi}}) = 4200J/kg°C4200 \, \text{J/kg} \, \degree \text{C} (4,2J/gram°C4,2 \, \text{J/gram} \, \degree \text{C})
  4. Suhu awal sendok aluminium (Tsendok awalT_{\text{sendok awal}}) = 30°C
  5. Massa sendok aluminium (msendokm_{\text{sendok}}) = 100 gram
  6. Kalor jenis aluminium (cAlc_{\text{Al}}) = 0,214J/gram°C0,214 \, \text{J/gram} \, \degree \text{C}

Asumsi:

  • Tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan.
  • Suhu akhir (TakhirT_{\text{akhir}}) sama untuk leopi dan sendok aluminium.

Rumus kalor:

  1. Kalor dilepaskan/diberikan: Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T
  2. Kesetimbangan kalor: Qleopi=QsendokQ_{\text{leopi}} = Q_{\text{sendok}} atau: mleopicleopi(Tleopi awalTakhir)=msendokcAl(TakhirTsendok awal)m_{\text{leopi}} \cdot c_{\text{leopi}} \cdot (T_{\text{leopi awal}} - T_{\text{akhir}}) = m_{\text{sendok}} \cdot c_{\text{Al}} \cdot (T_{\text{akhir}} - T_{\text{sendok awal}})

Substitusi nilai diketahui: 2504,2(85Takhir)=1000,214(Takhir30)250 \cdot 4,2 \cdot (85 - T_{\text{akhir}}) = 100 \cdot 0,214 \cdot (T_{\text{akhir}} - 30)

Sederhanakan: 1050(85Takhir)=21,4(Takhir30)1050 \cdot (85 - T_{\text{akhir}}) = 21,4 \cdot (T_{\text{akhir}} - 30)

1050851050Takhir=21,4Takhir6421050 \cdot 85 - 1050 \cdot T_{\text{akhir}} = 21,4 \cdot T_{\text{akhir}} - 642

892501050Takhir=21,4Takhir64289250 - 1050 \cdot T_{\text{akhir}} = 21,4 \cdot T_{\text{akhir}} - 642

Gabungkan semua suku TakhirT_{\text{akhir}}: 89250+642=1050Takhir+21,4Takhir89250 + 642 = 1050 \cdot T_{\text{akhir}} + 21,4 \cdot T_{\text{akhir}}

89892=1071,4Takhir89892 = 1071,4 \cdot T_{\text{akhir}}

Takhir=898921071,483,9°CT_{\text{akhir}} = \frac{89892}{1071,4} \approx 83,9 \, \degree \text{C}

Jawaban:

Suhu leopi setelah diaduk adalah sekitar 83,9°C.


Apakah Anda ingin saya menjelaskan lebih detail perhitungannya atau ada pertanyaan? Berikut 5 pertanyaan yang relevan:

  1. Bagaimana prinsip kesetimbangan kalor bekerja dalam sistem tertutup?
  2. Bagaimana cara menghitung perubahan suhu pada kasus lain dengan bahan berbeda?
  3. Apa peran massa jenis dan kalor jenis dalam menentukan perpindahan panas?
  4. Bagaimana jika ada kalor yang hilang ke lingkungan, bagaimana pengaruhnya terhadap hasil?
  5. Apa bedanya kalor sensibel dan kalor laten?

Tip: Selalu gunakan satuan konsisten (gram, kilogram, Joule, atau derajat Celcius) untuk menghindari kesalahan perhitungan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Thermodynamics
Heat Transfer
Algebraic Equations

Formulas

Q = m × c × ΔT
Heat released = Heat absorbed
m1 × c1 × (T1 - Tf) = m2 × c2 × (Tf - T2)

Theorems

Law of Conservation of Energy

Suitable Grade Level

Grades 10-12