batubara digantung di udara, neraca menunjukan 156 gram, bila batu bara digantung dalam air pada 20 c, neraca menunjukan 59 gram. berapa densitas tersebut

Kelas: XI
Mata Pelajaran: Kimia 
Materi: Densitas

Kata Kunci: Densitas

Jawaban pendek:

Batubara digantung di udara, neraca menunjukan 156 gram, bila batubara digantung dalam air pada 20 c, neraca menunjukan 59 gram. Maka densitas batubara tersebut adalah 15,6 gram per cm kubik.

Jawaban panjang:

Ketika dimasukkan ke air, benda akan lebih ringan bila ditimbang dengan neraca, karena mengalami gaya angkat dari air. Besar gaya angkat ini sebanyak berat dari volume air yang dipindahkan oleh volume benda yang dimasukkan ke air tersebut. Ini disebut dengan hukum Archimedes. Volume benda dapat dihitung karena sama dengan volume air yang dipindahkan. Dari sini, bisa dihitung desitas atau massa jenis benda.

Bila diketahui batubara digantung di udara, neraca menunjukan massa batubara (m) 156 gram, maka bila gaya gravitasi (g) sebesar 10 m/s2, maka berat dari bataubara di udara (w1) adalah:

w1 = m.g

   = 156 x 10

   = 1560 Newton

Bila batu bara digantung dalam air, neraca menunjukan massa 59 gram, maka berat dari bataubara di air (w2) adalah:

w2 = m.g

   = 56 x 10

   = 560 Newton

Berat air yang dipindahkan batubara adalah:

w = w1 – w2

    = 1560 – 560

    = 1000 Newton

Untuk menghitung volume air kita perlu hitung massa air. Massa air adalah berat air dibagi gaya gravitasi.

m air = w/g

         = 1000/10

         = 100 gram

Bila pada suhu standar, masa jenis air (ρ) adalah adalah 1000 kilogram per meter kubik (1 gram per cm kubik), maka volume air (v) adalah:

v air = m/ρ

       = 100/10^6 gram per meter kubik

       = 10^-4 meter kubik

       = 100 cm kubik

Sehingga volume batubara juga sebesar 100 cm kubik. Massa jenis batubara bisa dihitung dari massa batubara di udara dibagi volume batubara. Bila massa batubara adalah 1560 gram maka densitas atau massa jenis (ρ) batubara adalah:

ρ batubara = m batubara / v batubara

                  = 1560 gram / 100 cm kubik

                  = 15,6 gram per cm kubik