Home CONTOH SOAL FISIKA Contoh Soal Wacana Kalor Lebur Memilih Massa Es

Contoh Soal Wacana Kalor Lebur Memilih Massa Es

by CerdaskanKita

– Contoh soal dan pembahasan ihwal suhu dan kalor, memilih massa es apabila suhu setimbang diketahui. Contoh #4 : Sebongkah es bersuhu 0 oC dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram yang bersuhu 20 oC. Anggap wadah tak menyerap atau melepas kalor. Jika kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis air 1 kal/g C, semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5 oC, maka massa es tersebut merupakan …..
A. 100 gram
B. 80 gram
C. 60 gram
D. 40 gram
E. 20 gram

Pembahasan :
Kita misalkan air = a, es = e, dan c = setimbang.
Dik : Te = 0 oC, ma = 340 g, Ta = 20 oC, Le = 80 kal/g, ca = 1 kal/g C, Tc = 5 oC
Dit : me = ….. ?

Untuk menuntaskan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami kembali konsep suhu dan kalor dan perpindahan kalor saat dua zat dicampurkan.

Ketika es (dalam bentuk padat) dimasukkan ke air, maka akan ada tahapan atau proses sebelum alhasil mencapai kesetimbangan termal.

#1 Es Mencair, Suhunya Tetap
Es yang dalam fase padat mula-mula akan mencair (berubah wujud dari padat ke cair). Pada tahap ini, dikenal sebuah istilah kalor laten.

Kalor laten merupakan banyanya kalor yang diharapkan oleh 1 gram zat untuk mengubah wujudnya pada suhu yang tetap.

Pada proses mencairnya es menjadi air, istilah kalor laten yang digunakan merupakan kalor lebur, ialah kayanya kalor yang dibutuhkan 1 gram es untuk mencair pada suhu tetap.

Secara matematis, relasi kalor dan kalor laten dinyatakan sebagai berikut:

Q = m . L

Keterangan :
Q = kalor yang diharapkan (Kal)
m = massa zat (g)
L = kalor lebur zat (kal/g).

Perhatikan bahwa pada rumus di atas tak terdapat besaran suhu alasannya proses meleburnya es menjadi air es tak melibatkan perubahan suhu.

Baca Juga:   Contoh Soal Dan Tanggapan Tumbukan Tak Lenting Sama Sekali

#2 Suhu Air Es Meningkat
Setelah es bermetamorfosis air es, maka proses selanjutnya merupakan terjadi perubahan suhu. Dalam hal ini, air es menyerap kalor dari air yang suhunya lebih tinggi.

Untuk tahap ini berlaku efek kalor jenis. Kalor jenis merupakan kayanya kalor yang diharapkan oleh 1 gram zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1 oC.

Secara matematis, relasi kalor dan kalor jenis dinyatakan sebagai berikut:

Q = m . c ΔT

Keterangan :
Q = kalor yang diserap (Kal)
m = massa zat (g)
c = kalor jenis zat (Kal/gC)
ΔT = perubahan suhu (oC).

Perhatikan bahwa pada rumus di atas terdapat besaran suhu alasannya pada tahapan itu terjadi perubahan suhu zat.

 Contoh soal dan pembahasan ihwal suhu dan kalor CONTOH SOAL TENTANG KALOR LEBUR MENENTUKAN MASSA ES

Nah, kini mari kita tinjau kembali data-data yang diketahui dalam soal. Pada soal, es akan mencair dan mencapai suhu setimbang 5 oC.

Dik : Te = 0 oC, ma = 340 g, Ta = 20 oC, Le = 80 kal/g, ca = 1 kal/g C, Tc = 5 oC
Dit : me = ….. ?

Untuk memilih massa es yang dimasukkan ke dalam air, kita sanggup memanfaatkan konsep asas Black, ialah Q lepas sama dengan Q serap.

Berdasarkan tahapan yang diterangkan di atas, maka berlaku:
⇒ Q serap = Q lepas

Pada soal ini, yang bertindak menyerap kalor merupakan es lagikan yang bertindak melepas kalor merupakan air. Maka persamaannya menjadi:
⇒ me.Le + me.ce.ΔT = ma.ca.ΔT

Karena saat mencair es sama dengan air, maka ce = ca, sesampai kemudian:
⇒ me.Le + me.ca.(Tc – Te) = ma.ca.(Ta – Tc)
⇒ me(80) + me(1) (5 – 0) = 340 (1) (20 – 5)
⇒ 80 me + 5 me = 340(15)
⇒ 85 me = 5100
⇒ me = 5100/85
⇒ me = 60 gram

Jadi, massa es tersebut merupakan 60 gram.

Jawaban : C

Tips Edutafsi:
Terkadang murid mengalami kebingungan untuk memilih persamaan perubahan suhu (ΔT) alasannya tak mengerti suhu mana yang digunakan.

Baca Juga:   Soal Dan Balasan Memilih Koordinat Titik Berat

Untuk itu, edutafsi punya sedikit tips buat Kalian. Cara memilih ΔT sangat mudah. Yaitu perhatikan nilai suhunya.

Suhu setimbang berada di antara suhu kedua zat yang dicampur. Pada soal, suhu air lebih tinggi dibanding suhu es.

Ketika mencapai setimbang, suhu air akan turun lagikan suhu es akan naik. Itu artinya, suhu setimbang lebih kecil dari suhu air namun lebih besar dari suhu es.

Nah, ΔT untuk es sudah niscaya Tc – Tes (suhu setimbang lebih besar dari suhu es) dan ΔT untuk air merupakan Ta – Tc (suhu air lebih tinggi dibanding suhu setimbang).

Baca juga : Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor.

Demikian pembahasan rujukan soal ihwal suhu dan kalor nomor 4, dengan model soal memilih massa es apabila suhu setimbangnya diketahui.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk membagikannya kepada teman-teman Kalian melalui share sosial media yang sobat semua punya.

Untuk rujukan soal ihwal suhu kalor lainnya, sanggup Kalian lihat di sajian rujukan soal fisika atau melalui tombol kategori rujukan suhu dan kalor di bawah.

Jika Sobat Tafsi masih galau atau kurang paham dengan pembahasan di atas, boleh share pertanyaaan sobat semua di komentar, kami akan coba bantu terangkan.

You may also like