Kesetimbangan termal – memasukkan benda panas ke dalam air
FisikaSuhu, kalor, dan gasUsia 17–18Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Berikutnya di Suhu, kalor, dan gas
Benda 1 (logam, air, atau es 0 °C) bermassa m₁ bersuhu T₁ dimasukkan ke dalam air bermassa m₂ bersuhu T₂ di dalam kalorimeter. Kalor mengalir dari benda panas ke benda dingin hingga tercapai kesetimbangan; grafik T(t) kedua benda serta Q lepas = Q terima = mcΔT diperbarui terus-menerus. Dengan es, bagian datar pada 0 °C saat es mencair (kalor lebur) terlihat jelas. Geser penggeser T₁ dan T₂ untuk mencoba lagi.
Pelajaran: Energi dalam, kalor, kalor jenis, kalor lebur, Asas Black
Yang ditunjukkan
Ketika benda panas dimasukkan ke dalam air yang lebih dingin di dalam kalorimeter terisolasi, energi berpindah sebagai kalor dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin hingga keduanya mencapai suhu yang sama. Tanpa kebocoran, kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima (Asas Black) dan setiap benda memenuhi Q = mcΔT, sehingga suhu akhir merupakan rata-rata berbobot yang lebih dekat ke benda dengan kapasitas kalor mc lebih besar. Jika benda berupa es 0 °C, energi lebih dulu dipakai untuk meleburkannya, Q = mλ dengan λ kalor lebur, tanpa kenaikan suhu.
Cara menggunakan
Dengan benda aluminium 100 °C dan air 20 °C bawaan, perkirakan suhu setimbang menggunakan Asas Black, lalu amati grafik T(t). Ganti Bahan benda 1 menjadi tembaga atau besi dengan massa dan suhu yang sama untuk melihat pengaruh kalor jenis. Kemudian pilih es 0 °C dan cari bagian mendatar pada kurvanya selama es melebur. Mengubah Massa air menunjukkan bahwa massa air yang lebih besar membatasi perubahan suhu.
Parameter yang dapat diubah
- Massa benda 1 0,1–5 kg
- Bahan benda 1 Aluminium (c = 880 J/kg·K), Tembaga (c = 380 J/kg·K), Besi (c = 460 J/kg·K), Air (c = 4.200 J/kg·K), Es 0 °C (λ = 334 kJ/kg)
- Suhu awal benda 1 0–100 °C
- Massa air 0,1–5 kg
- Suhu awal air 0–100 °C
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa suhu setimbang jauh lebih dekat ke suhu awal air ketika benda 1 berupa logam?
- Dengan massa dan suhu awal yang sama, tembaga atau aluminium yang lebih menghangatkan air, dan mengapa?
- Apa yang ditunjukkan bagian mendatar pada 0 °C di kurva es tentang ke mana energi yang diserap digunakan?
