CONTOH SOAL ASAS BLACK MENENTUKAN KALOR JENIS LOGAM

Edutafsi.com - Contoh soal tentang suhu dan kalor, menentukan kalor jenis logam jika suhu campuran diketahui. Contoh #3 : Sebuah uang logam bermassa 50 gram bersuhu 85 ^oC dicelupkan ke dalam 50 gram air yang suhunya 29,8 ^oC (kalor jenis air = 1 kal/gC). Jika suhu akhir logam itu adalah 37 ^oC dan wadah tidak menyerap kalor, maka kalor jenis logam tersebut adalah ....
A. 0,15 kal/g^oC
B. 0,30 kal/g^oC
C. 1,50 kal/g^oC
D. 3,00 kal/g^oC
E. 4,50 kal/g^oC

Pembahasan :
Dengan pemisalan l = logam, a = air, dan c = campuran.
Dik : ml = 50 g, ma = 50 g, ca = 1 kal/gC, Ta = 29,8 ^oC, Tl = 85 ^oC, T = 37 ^oC
Dit : cl = .... ?

Untuk menyelesaikan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami kembali konsep suhu dan kalor khususnya mengenai asas Black.

Asas Black merupakan asas yang menjelaskan peristiwa pertukaran kalor ketika dua zat yang suhunya berbeda dicampur atau digabungkan.

Ketika dua zat yang suhunya berbeda dicampurkan, akan terjadi serah terima kalor. Zat bersuhu tinggi melapas kalor sedangkan zat bersuhu rendah menyerap kalor.

Menurut asas Black, pada campuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas oleh zat bersuhu tinggi akan sama banyaknya dengan kalor yang diserap zat bersuhu rendah.

Secara sederhana, inti dari asas Black ini adalah kalor lepas sama dengan kalor terima, yang secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Q lepas = Q serap
m₁.c₁ (T₁ - Tc) = m₂.c₂ (Tc - T₂)

Keterangan :
Q lepas = kalor yang dilepaskan oleh zat bersuhu tinggi (J atau Kal)
Q serap = kalor yang diserap oleh zat bersuhu rendah (J atau Kal)
m₁ = massa zat pertama yang suhunya tinggi (kg)
m₂ = massa zat kedua yang suhunya rendah (kg)
c₁ = kalor jenis zat pertama (J/kg^oC atau Kal/g^oC)
c₂ = kalor jenis zat kedua (J/kg^oC atau Kal/g^oC)
T₁ = suhu zat pertama (^oC)
T₂ = suhu zat kedua (^oC)
Tc = suhu akhir campuran (^oC).

Nah, sekarang mari kita tinjau kembali soal di atas. Pada soal suhu uang logam (85 ^oC) lebih besar dibanding suhu air (29,8 ^oC).

Itu artinya, ketika logam dimasukkan ke dalam air, uang logam akan melepas kalor sedangkan air akan menyerap kalor.

Contoh soal dan pembahasan tentang asas Black

Setelah mencapai keseimbangan, suhu uang logam akan turun sedangkan suhu air meningkat karena menyerap kalor dari logam tersebut.

Dik : ml = 50 g, ma = 50 g, ca = 1 kal/g^oC, Ta = 29,8 ^oC, Tl = 85 ^oC, Tc = 37 ^oC
Dit : cl = .... ?

Berdasarkan asas Black, maka berlaku:
⇒ Q lepas = Q serap
⇒ ml.cl (Tl - Tc) = ma.ca (Tc - Ta)
⇒ 50 c1 (85 - 37) = 50(1) (37 - 29,8)
⇒ 50 c1 (48) = 50 (7,2)

Jika kedua ruas sama-sama dibagi 50, maka diperoleh:
⇒ 48 cl = 7,2
⇒ cl = 7,2/48
⇒ c1 = 0,15 kal/g^oC

Jadi, kalor jenis uang logam tersebut adalah 0,15 kal/g^oC.

Jawaban : A

Baca juga : Kumpulan Soal tentang Suhu dan Kalor.

Demikian pembahasan contoh soal tentang suhu dan kalor nomor 3 dengan model soal menentukan kalor jenis logam jika suhu campuran diketahui.

Contoh Suhu Kalor No 4

Sebongkah es bersuhu 0 ^oC dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram yang bersuhu 20 ^oC. Anggap wadah tidak menyerap atau melepas kalor. Jika kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis air 1 kal/g C, semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5 ^oC, maka massa es tersebut adalah .....

Pembahasan >>

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk share ke teman-teman Kalian melalui tombol share sosial media yang Kalian punya.

Untuk contoh soal tentang suhu dan kalor lainnya dapat dilihat di menu contoh fisika atau melalui tombol kategori contoh suhu dan kalor di bawah ini.

Untuk Sobat Tafsi yang amsih bingung atau belum paham dengan penjelasan di atas, boleh share pertanyaan di komentar, kami akan coba menerangkan kembali.