Azas Black

February 17, 2011

Dua zat dengan temperatur berbeda yang disentuhkan atau dicampurkan, maka pada saat tertentu akan terjadi kesetimbangan suhu. Hal ini karena terjadi perindahan kalor antar zat tersebut. dalam peristiwa ini menurut azas Black akan terjadi:

kalor yang dilepas = kalor yang diserap

Qlepas = Qserap

 

Contoh Soal:

Soal 1:

Suatu kalorimeter berisi es dengan kalor jenis es =0,5 kal/(gK), kalor lebur es=80 kal/g sebanyak 36 gram pada suhu –6oC. Kapasitias kalor kalorimeter ialah 27 kal/K. Kemudian ke dalam kalorimeter dituangkan alkohol (kalor jenis 0,58 kal/(gK) pada suhu 50oC yang menyebabkan suhu akhir menjadi 8oC. Maka massa alkohol yang dituangkan adalah …(gram).

Jawab:

Untuk memahami soal di atas akan lebih mudah jika dibuat grafik Q-T:

image

Q4 adalah kalor yang diserap oleh kalorimeter. Sesuai azas Black penyelesaian menjadi:

image

                                                         Q1 + Q2+ Q3+Q4 = Q5

mes.ces.(0-(-6)) + mes.Les+ mair.cair.(8-0)+ H. (8-(-6)) = malkohol.calkohol.(50-8)

                 35 x 0,5 x 6 + 36 x 80 + 36 x 1 x 8 + 27 x 4 = malkoholx 0,58 x 42

                                              108 + 2880 + 288 + 378 = 24,36 malkohol

                                                                    malkohol = 3654/24,36

                                                                                 = 150 gram

Soal 2:

Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada suhu 90oC. Ke dalam botol tersebut ditambahkan suhu sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Berapakah suhu campuran? (jika tidak ada kalor kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos. cair = ckopi = csusu = 1 kal/goC)

a. 5oC

b. 20oC

c. 47oC

d. 83oC

e. 90oC

(UMPTN 1998)

Jawab:

Soal tersebut adalah tentang penerapan azas Black.

Cara I:

image

dalam kasus di atas yang menyerap kalor adalah susu, sedang yang melepas adalah kopi. Jadi untuk menghitung suhu campuran, adalah:

msusu.csusu(Tc – 5) = mkopi.ckopi(90-Tc)

20 (Tc – 5) = 230 (90-Tc)

25 Tc = 2080

Tc = 83,2oC

Jadi suhu campuran kopi dan susu (Tc) adalah 83,2oC atau dibulatkan 83oC.

 

Cara II:

Selain cara di atas kita juga bisa menentukan suhu campuran dengan cara berikut:

image

————————

Sumber:

Kanginan, Marthen. 2006. Fisika SMA Untuk SMA/MA Kelas X, XI, dan XII. Jakarta : Erlangga

Bob Foster, 2006. 1001 Soal dan Pembahasan Fisika. Jakarta: Erlangga.

Suryaningrat, Widodo. 2006. Bank Soal Fisika Untuk SMA. Bandung: M2S.

Share on Facebook

Comments are closed.

Previous Post
«

Switch to our mobile site