Penerapan Dan Rumus Asas Black Suhu Campuran

Pengertian Asas Black menurut Joseph Black (1729 – 1799) menyatakan bahwa kalor yang diterima oleh suatu benda sama dengan kalor yang dilepas oleh suatu benda tersebut.

Secara ringkas Asas Black diru rumuskan sebagai berikut :

rumus asas black

Secara lebih rinci rumus asas black pada suhu campuran sebagai berikut :

Q suhu yang tinggi = Q suhu yang rendah (hasil campuran)

mtinggi Ctinggi ∆T = mrendah Crendah ∆T

sehingga dihasilkan rumus berikut :

mtinggi Ctinggi (Ttinggi – Tcampuran) = mrendah Crendah (Tcampuran – Trendah)

 

Penjelasan Asas Black :

Apabila ada dua zat yang berbeda suhunya dicampurkan maka akan terjadi suhu akhir yang disebut sebagai suhu campuran. Suhu campuran tersebut juga disebut sebagai suhu kesetimbangan benda. Artinya adalah benda suhu yang lebih tinggi akan memberikan panaskan kepada benda yang suhunya lebih rendah. Sedangkan benda yang suhunya lebih rendah akan menerima kalor dari suhu yang lebih tinggi. Nah besarnya kalor yang keluar dari benda yang suhunya tinggi itu besarnya sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang suhunya lebih rendah. Itulah mengapa perumusan Asas Black ditulis dengan Q lepas = Q terima.

Suhu akhir biasanya akan lebih tinggi daripada suhu benda yang suhunya lebih rendah. Untuk lebih jelasnya bisa lihat contoh soal berikut ini.

Contoh penerapan Asas Black dalam kehidupan sehari-hari :

  1. Pada saat kita ingin membuat minuman susu yang tidak terlalu panas, maka kita akan mencampurkan air dari termos yang panas dicampur dengan air putih yang dingin. Maka suhu akhir pada minuman segelas susu tersebut tidak terlalu panas.
  2. Pada saat kita ingin minum air putih yang hangat, kita mengambil setengah gelas air panas dari termos, kemudian setengah gelas lagi sisanya diisi dengan air putih yang dingin. Maka kita bisa peroleh air minum yang hangat dan bisa kita minum langsung.

Contoh soal Asas Black SMP dan SMA

  1. Air panas yang memiliki massa 2 kg dicampur dengan air dingin dengan massa 1 kg dalam suatu wadah tertutup. Jika suhu air panas tersebut 80 derajat celcius dan suhu air yang dingin 30 derajat celcius. Berapakah suhu akhir atau suhu campuran dari kedua jenis air tersebut? (diketahui kalor jenis air 4200 J/kg0C).

Jawab :

Diketahui benda 1 = benda yang suhunya tinggi. Benda 2 = benda yang suhunya rendah

m1 = 2 kg ; m2 = 1 kg ; T1 = 80 0C ; T2 = 300C

Ditanya : Tcampuran

Jawab : mtinggi Ctinggi (Ttinggi – Tcampuran) = mrendah Crendah (Tcampuran – Trendah)

2 x 4200 x (80 – Tc) = 1 x 4200 x (Tc – 30)

===> angka 4200 sama-sama dihilangkan atau dicoret, maka hasilnya

2 x (80 – Tc) = 1 x (Tc – 30)

160 – 2Tc = Tc – 30   ===> masing-masing pindah ruas

160 + 30 = Tc + 2Tc

190 = 3Tc

Tc = 190 / 3

Tc = 63,33 0C

Jadi suhu akhir campuran tersebut adalah 63,33 0C

  1. Pada suatu percobaan membuktikan Asas Black, 500 gram logam yang suhunya 90 derajat celcius dimasukan ke dalam wadah tertutup yang sudah berisi 1 kg air yang suhunya 30 derajat celcius. Suhu akhir atau suhu campuran yang terbentuk adalah 40 derajat celcius. Pertanyaanya adalah, berapakah kalor jenis logam tersebut? (jika kalor jenis air 1 kal/g0C).

Jawab ;

Massa yang tinggi sebagai massa benda. Massa yang rendah sebagai massa air.

m benda = 500 gram

m air = 1 kg = 1000 gram

Ttinggi = 90 0C

Trendah = 30 0C

Tcampuran = 40 0C

Cair = 1 kal/g0C

Ditanya = Cbenda….?

Jawab :

mtinggi Ctinggi (Ttinggi – Tcampuran) = mrendah Crendah (Tcampuran – Trendah)

500 x Cbenda x (90 – 40) = 1000 x 1 x (40 – 10)

Masing-masing ruas dibagi 500, hasilnya :

Cbenda x 50 = 2 x 10

Cbenda x 50 = 20

Cbenda = 20 / 50

Cbenda = 0,4 kal/g0C

Jadi massa jenis benda logam tersebut adalah 0,4 kal/g0C

  1. Jika diketahui ada segelas air panas bersuhu 90 derajat celcius kemudian dicampur dengan air dingin 25 derajat celcius. Siapakah yang menerima kalor?

Jawab : yang menerima kalor adalah air yang suhunya lebih rendah, yaitu air yang suhunya 25 derajat celcius. Sedangkan air yang suhunya 90 derajat celcius akan memberikan atau melepas kalor.

Penerapan Dan Rumus Asas Black Suhu Campuran | Pak Mono | 4.5