Asas Black

Kali ini menghitung kalor dalam perubahan wujud zat.
Adapun suara asas black adalah
“Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah”.
Secara matematis dirumuskan

Besarnya kalor sanggup dihitung dengan memakai persamaan Q = mc∆T. Ketika suhu naik berarti zat mendapatkan kalor, dan saat suhu turun berarti zat melepaskan kalor.
Dengan mensubsitusi rumus kalor pada asas black, maka akan didapatkan

Ket :
m₁= massa benda 1 yang suhunya lebih tinggi (kg)
m₂= massa benda 2 yang suhunya lebih rendah (kg)

c₁ = kalor jenis benda 1 (J/kgºC)
c₂ = kalor jenis benda 2 (J/kgºC)

T₁ = suhu mula-mula benda 1 (ºC)
T₂ = suhu mula-mula benda 2 (ºC)
Tc = suhu simpulan atau suhu adonan (°C )

Guna memperdalam pemahaman kita, perhatikan referensi soal berikut!

Air masbodoh bermassa 2000 gram dengan suhu 20°C dicampur dengan air panas bersuhu 90°C menghasilkan suhu simpulan adonan 62°C. Berapakah massa air panas (kalor jenis air 4.200 J/kg°C)?

Penyelesaian
Dik :
T₂=20°C
m₂ = 2000g = 2kg
T₁=90°C
Tc=62°C
c₁= c₂ = 4200 J/Kg°C

Dit :
m₁ = ?

Jawab :
Q₁ = Q₂
m₁ .  c₁ . (T₁-Tc) = m₂. c₂ . (Tc-T₂)
m₁ .  4200.(90-60) = 2. 4200.(62-20)
m₁ .  4200. (28)= 2. 4200. (42)
m₁ .  (28) = 2.  (42)
m₁ .  (28) = 84
m₁ .  = 84/28
m₁ .  = 3

Kaprikornus masa air panas ialah 3 kg.

Rani mempunyai air panas bersuhu 100°C sebanyak 4 Kg. Berapa banyak air masbodoh bersuhu 20°C yang diharapkan untuk memperoleh air hangat bersuhu 52°C bila kalor jenis air 4.200 J/kg°C?

Penyelesaian
Dik :
T₁ = 100°C
m₁ = 4kg
T₂ = 20°C
Tc = 52°C
c₁= c₂ = 4200 J/Kg°C

Dit :
m₂= ?

Jawab :
Q₁ = Q₂
m₁ . c₁ .(T₁ - Tc)= m₂ . c₂ (Tc - T₂)
4 . 4200. (100-52)= m₂ . 4200 . (52-20)
4 . 4200. (48)= m₂ . 4200 . (32)
4 . (48)= m₂ . (32)
m₂  = 4 . 48/32
m₂  = 6
Kaprikornus banyaknya air masbodoh yang diharapkan Rani ialah 6 kg.

Doni mencampurkan 2 kg air masbodoh bersuhu 30°C dengan air panas sebanyak 2 kg bersuhu 60°C. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C, berapakah suhu simpulan campuran?

Penyelesaian
Dik :
m₂ = 2kg
T₂=20°C
m₁ = 2kg
T₁=60°C
c₁= c₂ = 4200 J/Kg°C

Dit :
Tc = ?

Jawab :

Q₁ = Q₂

m₁ .  c₁ . (T₁-Tc) = m₂. c₂ . (Tc-T₂)

2 .  4200.(60-Tc) = 2. 4200.(Tc-30)

(60-Tc) = (Tc-30)

60 + 30 = 2 Tc

Tc = 90/2 = 45

Kaprikornus suhu simpulan adonan air Doni ialah 45°C.

Terdapat 10 Kg air panas bersuhu 90°C dalam wadah yang besar. Toti menambahkan air masbodoh yang bersuhu 10°C sebanyak 30 Kg. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C, berapakah suhu simpulan adonan tersebut?

Penyelesaian
Dik :
m₁ = 10 kg
T₁=90°C
m₂ = 30kg
T₂=10°C
c₁= c₂ = 4200 J/Kg°C

Dit :
Tc = ?

Jawab :
Q₁ = Q₂
m₁ .  c₁ . (T₁-Tc) = m₂. c₂ . (Tc-T₂)
10.  4200.(90-Tc) = 30. 4200.(Tc-10)
1.(90-Tc) = 3.(Tc-10)
90 + 30 = 4 Tc
Tc = 120/4 = 30

Kaprikornus suhu simpulan adonan air Toti ialah 30°C.

Dicampurkan 150 kg air panas bersuhu 90°C  ke dalam kolam mandi dengan air masbodoh bersuhu 10°C sehingga menjadi air hangat bersuhu 40°C. Hitung massa air masbodoh yang dicampurkan!

Penyelesaian
Dik :
m₁ = 150 kg
T₁ = 90°C
T₂ = 10°C
Tc = 40°C
c₁= c₂ = 4200 J/Kg°C

Dit :
m₂= ?

Jawab :
Q₁ = Q₂
m₁ . c₁ .(T₁ - Tc)= m₂ . c₂ (Tc - T₂)
150 . 4200. (90 - 40)= m₂ . 4200 . (40 - 10)
150 . (50)= m₂ . (30)
m₂  = 150.50/30
m₂  = 250
Kaprikornus banyaknya air masbodoh yang dicampurkan ialah 250 kg.

Ke dalam baskom yang berisi 0,5 kg air yang suhunya 10°C dimasukkan kuningan bermassa 0,1 kg bersuhu 90°C. Andaikan tidak ada energy kalor yang hilang, berapakah suhu simpulan kuningan dan air? Kalor jenis kuningan 380 J/kg°C dan kalor jenis air 4.200 J/kg°C 

T₂=10°C
m₂ = 0,52kg
T₁=90°C
m₁ = 0,1Kg
c₁ = 380 J/Kg°C
c₂ = 4200 J/Kg°C

Ditanya :
Tc=.....C

Jawab :
Q₁ = Q₂
m₁ . c₁ . (T₁-Tc)= m₂. c₂ . (Tc-T₂)
0,1.380.(90 - Tc)= 0,5. 4200. (Tc - 10)
38 . (90 - Tc)= 2100. (Tc - 10)

3420 - 38 Tc= 2100 Tc - 21000
3420 + 21000 = 2100 Tc + 38 Tc
24420 = 2138. Tc
Tc = 24420 / 2138
Tc = 11,4 °C

Kaprikornus Suhu simpulan kuningan dan air ialah 11,4 °C


Sumber http://gurugooblog.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: