Fisika Sekolah Menengah Pertama Pak Purwanto adalah seorang perajin alat pertanian berbahan dasar logam. Pada suatu proses pembuatan sabit, ia menggunakan 2,1 kg besi yang mempunyai kalor jenis 450 J/kgoC. Pada salah satu proses pembuatannya, besi dipanaskan sampai pada suhu 120oC kemudian dimasukkan ke dalam air bermassa 1 kg dengan suhu 22oC. Selang beberapa saat terjadi kesetimbangan termal antara suhu campuran besi dan air . Jika kalor jenis air 4200 J/kgoC maka kesetimbangan termal yang dimaksud terjadi pada suhu …​

xavierskilesulv – April 11, 2023

Pak Purwanto adalah seorang perajin alat pertanian berbahan dasar logam. Pada suatu proses pembuatan sabit, ia menggunakan 2,1 kg besi yang mempunyai kalor jenis 450 J/kgoC. Pada salah satu proses pembuatannya, besi dipanaskan sampai pada suhu 120oC kemudian dimasukkan ke dalam air bermassa 1 kg dengan suhu 22oC. Selang beberapa saat terjadi kesetimbangan termal antara suhu campuran besi dan air . Jika kalor jenis air 4200 J/kgoC maka kesetimbangan termal yang dimaksud terjadi pada suhu …​

Suhu pada kesetimbangan termal sebesar 102 ⁰C. Nilai ini diperoleh dengan menggunakan Azas Black.

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Pada kesetimbangan termal, berlaku Azas Black. Ini terjadi saat dua zat atau lebih berbeda suhu dicampur. Azas ini mengatakan bahwa, "Besarnya kalor yang diterima sama dengan besarnya kalor yang dilepas". Persamaannya sebagai berikut:

Q terima = Q lepas

m₁×c₁×(tₓ-t₁) = m₂×c₂×(t₂-tₓ)

dengan:

m₁: massa benda pertama yang suhunya lebih rendah (kg)

c₁: kalor jenis benda pertama yang suhunya lebih rendah (Jkg⁻¹ ⁰C⁻¹)

tₓ: suhu akhir campuran (⁰C)

t₁: suhu yang lebih rendah (⁰C)

m₂: massa benda kedua yang suhunya lebih tinggi (kg)

c₂: kalor jenis benda kedua yang suhunya lebih tinggi (Jkg⁻¹ ⁰C⁻¹)

t₂: suhu yang lebih tinggi (⁰C)

Diketahui:

m₂ = 2,1 kg

c₂ = 450 Jkg⁻¹ ⁰C⁻¹

t₂ = 120⁰C

m₁ = 1 kg

t₁ = 22⁰C

c₁ = 4200 Jkg⁻¹ ⁰C⁻¹

Ditanya:

tₓ

Jawab:

Gunakan persamaan Azas Black:

1×4200×(120-tₓ) = 2,1×450×(tₓ-22)

4200×(120-tₓ) = 945×(tₓ-22)

504000-4200tₓ = 945tₓ-20790

-4200tₓ-945tₓ = -20790-504000

-5145tₓ = -524790

tₓ = 102⁰C

Jadi, kesetimbangan termal yang dimaksud terjadi pada suhu 102⁰C.

Pelajari lebih lanjut:

1. Materi tentang Menghitung Suhu Campuran pada Kesetimbangan Termal https://brainly.co.id/tugas/6318571
2. Materi tentang Menghitung Suhu Akhir Campuran https://brainly.co.id/tugas/25433383
3. Materi tentang Rumus Suhu Akhir Campuran dan Menghitung Suhu Akhir Campuran https://brainly.co.id/tugas/5984719

#BelajarBersamaBrainly