Kapasitas panas spesifik suatu zat adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 °C pada 1 kg zat. Simbol yang digunakan untuk kapasitas panas spesifik adalah c dan satuannya adalah J /(kg °C) atau J/(kg K). (Perhatikan bahwa satuan-satuan tersebut dapat ditulis juga menjadi J kg^-1 ° C-1 atau J kg^-1 K^-1).
Beberapa nilai khas kapasitas panas spesifik untuk kisaran suhu 0 °C hingga 100 °C termasuk:
Oleh karena itu, untuk kenaikan temperatur 1 ° C untuk 1 kg besi membutuhkan energi 500 J, untuk menaikkan suhu 1 ° C untuk 5 kg besi membutuhkan energi sebesar (500 × 5) J, dan untuk menaikkan suhu 40 ° C untuk 5 kg zat besi membutuhkan (500 x 5 x 40) J energi, yaitu 100 kJ.
Secara umum, kuantitas energi panas, Q, yang diperlukan oleh massa m kg suatu zat dengan kapasitas panas spesifik (c) J/(kg ° C) untuk menaikkan suhu dari t1 ° C hingga t2 ° C diberikan oleh:
Q = m.c.(t2 - t1) [Joule]
Contoh Soal 1.
Hitung kuantitas panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 5 kg air dari 0 °C hingga 100 ° C. Asumsikan kapasitas panas spesifik air 4200 J / (kg ° C).
Jawab:
Jumlah Energi Panas (Q):
Contoh Soal 2.
Sebuah balok besi cor yang memiliki massa 10 kg mendingin dari suhu 150 °C menjadi 50 ° C Berapa banyak energi yang hilang dari besi cor? Asumsikan kapasitas panas spesifik besi adalah 500 J / (kg ° C).
Jawab:
Jumlah Energi Panas (Q):
(Perhatikan bahwa tanda minus menunjukkan bahwa panas pada zat tersebut keluar atau hilang).
Contoh Soal 3.
Timbal memiliki kapasitas spesifik panas 130 J /(kg ° C) dipanaskan dari 27 ° C hingga titik lelehnya pada 327 °C. Jika jumlah panas yang dibutuhkan adalah 780 kJ, Berapa massa timbal?
Jawab:
Jumlah panas (Q)
Q = m.c (t2 - t1)
780.000 J = m (130 J/kg.C) (327 - 27) C
78.000 J = m (130 J/Kg.C) (300 C)
m = 78.000 J /(130 x 300)
m= 20 kg (Jawab)
Contoh Soal 4.
Energi panas sebesar 273 kJ dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 10 kg tembaga dari 15 ° C hingga 85 ° C. Tentukan kapasitas panas spesifik tembaga?
Jawab:
Jumlah panas (Q)
Q = m.c (t2 - t1)
273.000 J = 10 kg . c . (85 - 15) °C
273.000 J = 10 kg. c. 70 ° C
c = 273.000 J /(700 kg. ° C)
c = 390 J/kg.° C (jawab)
Contoh Soal 5.
Energi panas sebesar 5.7 MJ adalah dipasok ke 30 kg aluminium pada suhu awal 20 ° C. Jika kapasitas panas spesifik dari aluminium adalah 950 J / (kg ° C), tentukan temperatur akhirnya?.
Jawab:
Jumlah panas (Q)
Q = m.c (t2 - t1)
5,7 x 10^6 J = 30 kg * (950 J / (kg ° C)) * (t2 - 20) °C
(t2 - 20) °C = 5,7 x 10^6 J / (30 kg * 950 J / (kg ° C)
t2 - 20 = 200
t2 = 200 + 20
t2 = 220 (Jawab)
| This post is ad-supported |
|
WordPress.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar