Kalorimetri: Pencampuran Panas dan Dingin

1 · Memprediksi

Sebuah balok aluminium panas dijatuhkan ke dalam air yang lebih dingin. Jika Anda menggunakan balok aluminium yang lebih besar (massa lebih banyak) pada suhu awal yang sama, apakah suhu kesetimbangan akhir akan naik atau turun?

• Balok panas yang lebih besar menaikkan suhu kesetimbangan akhir.
• Balok panas yang lebih besar menurunkan suhu kesetimbangan akhir.
• Suhu akhir tidak bergantung pada massa balok aluminium.

2 · Pengaturan

1. Buka preset campuran panas-dingin dan tekan Reset. 1 kg air pada suhu 290 K (badan1) akan bercampur dengan balok aluminium pada suhu 400 K (badan2).
2. Aktifkan pembacaan suhu kesetimbangan.
3. Tetapkan massa balok aluminium untuk setiap percobaan dan catat suhu kesetimbangannya.

3 · Kumpulkan Data

Plot suhu kesetimbangan T_eq (sumbu y) terhadap massa aluminium m₂ (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.

4 · Analisis

1. Untuk satu percobaan, hitung T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) menggunakan air m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, dan aluminium c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Bandingkan dengan tabel.
2. Jelaskan mengapa peningkatan massa balok panas akan menyebabkan suhu kesetimbangan menjadi lebih tinggi, meskipun kalor jenisnya (900 J/(kg·K)) jauh lebih rendah daripada kalor jenis air (4186 J/(kg·K)).

5 · Perluas

1. Air memiliki kalor jenis yang luar biasa tinggi dibandingkan kebanyakan bahan. Jelaskan mengapa iklim pesisir cenderung memiliki perubahan suhu yang lebih ringan dibandingkan wilayah pedalaman, dengan menggunakan gagasan keseimbangan energi yang sama seperti eksperimen ini.
2. Panas yang hilang dari balok aluminium harus sama dengan panas yang diperoleh air (kekekalan energi, dengan asumsi tidak ada kerugian ke lingkungan). Untuk satu percobaan, verifikasi menggunakan Q = mcΔT untuk setiap benda.

Fisika di Balik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak