5 Contoh Soal Serta Pembahasan Asas Black Disertai Penjelasan Lengkap
Minggu, 15 Juni 2014
Tambah Komentar
Contoh Soal Dan Pembahasan Asas Black – Pada kesempatan kali ini saya bakal berbagi pengetahuan tentang Termodinamika serta Hukum Asas Black. Bagi anak SMA ataupun SMP Asas Black Telah bukan hal yang baru dalam mata pelajaran Fisika. Hukum ini berbicara tentang pencampuran dua buah zat yang mempunyai perbedaan suhu, dimana zat yang mempunyai suhu yang lebih tinggi bakal melepaskan kalor sedangkan zat yang mempunyai suhu yang lebih renda bakal menerima kalor, hal ini adalah hukum kekekalan energi.
Rumus yang bakal Ente gunakan dalam menyelesaikan Soal di bawah ini.
Baik Untuk materi serta contoh soal lainya Ente bida baca pada artikel saya sebelumnya yaitu
Contoh Soal Dan Pembahasan Asas Black Disertai Perubahan Wujud Zat
Contoh 1 - Soal Dan Pembahasan Asas Black
Sebuah balok es bermassa 100 gram serta mempunyai suhu -5 °C dicampurkan ke dalam wadah yang berisi 200 gram air bersuhu 90 °C. Diketahui kalor jenis es yaitu 0,5 kal/gr °C. kalor jenis air yaitu 1 kal/gr °C serta kalor lebur es yaitu 80 kal/g. apabila wadah tersebut tak menyerap ataupun melepaskan kalor, maka tentukan suhu akhir campuran tersebut?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan ilustrasi proses pencampuran es serta air panas
Q1, Q2 serta Q3 adalah proses yang dialami oleh Es bermassa 100 gram. Suhu awal es tersebut yaitu -5 °C, kemudian suhu ini dinaikkan dari -5 °C hingga 0 °C proses buat menaikkan suhu ini membutuhkan sejumlah kalor sebesar Q1. Setelah suhu Es dinaikkan menjadi 0 °C, pada suhu ini es bakal mengalami proses perubahan wujud dari padat (balok es) menjadi cair (air). Prosesi meleburnya Es membutuhkan kalor sebesar Q2, perlu diingat proses ini cuma mengubah wujud zat dari padat menjadi cair bakal tetapi suhunya masih sama, yaitu 0 °C. Setelah es mencair menjadi air proses selanjutnya yaitu air bakal mengalami kenaikan suhu hingga terjadi kesetimbangan termal pada suhu (Tc), proses ini membutuhkan kalor sebesar Q3 pada diagram di atas.
Proses Q1, Q2 serta Q3 yaitu proses yang dialami es hingga terjadi kesetimbangan termal, sehingga massa yang digunakan pada ketiga proses ini yaitu massa es, yaitu 100 gram. Semua proses ini membutuhkan kalor buat menaikkan suhu serta meleburkan es. Dalam asas Black proses ini dinamakan Q(terima).
Q4 yaitu proses yang dialami oleh air bermassa 200 gram serta mempunyai suhu 90 °C. Proses ini cuma menurunkan suhu air hingga terjadi kesetimbangan termal, yaitu pada suhu Tc. Pada proses penurunan suhu maka air bakal melepaskan sejumlah suhu. Dalam asas Black proses ini dinamakan Q(lepas)
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang dikenal serta yang ditanyakan
Diketahui:
Ms = 100 gram
Ma = 200 gram
Ts = -5 °C
Ta = 90 °C
cs=0,5 kal/gr °C
ca=1 kal/gr °C
Ls=80 kal/g
Ditanya : tentukan suhu akhir campuran tersebut?
Langkah 3 : Gunakan Konsep serta Rumus yang Sesuai
Gunakan Rumus Asas Black
Karena pada proses Q1 es masih berwujud pada maka kalor jenis yang digunakan yaitu kalor jenis es. Sedangkan pada Q3 es telah berubah wujud menjadi air sehingga kalor jenis yang digunakan yaitu kalor jenis air. Dan suhu awal Q3 yaitu 0 °C
Penjelasan mengenai ∆T.
Perhatikan pada proses Q1 yaitu menaikkan suhu dari -5 °C menjadi 0 °C. Suhu yang lebih tinggi yaitu 0 °C serta yang lebih rendah yaitu -5 °C, maka ∆T1 = 0 – Tes = 0 °C – (-5 °C)
Perhatikan pada proses Q3 yaitu menaikkan suhu dari 0 °C menjadi Tc. Suhu yang lebih tinggi yaitu Tc serta yang lebih rendah yaitu 0 °C, maka ∆T3 = Tc – T3 = Tc – 0 °C
Perhatikan pada proses Q4 adalah menurunkan suhu dari 90 °C menjadi Tc °C. Suhu yang lebih tinggi yaitu 90 °C serta yang lebih rendah yaitu Tc, maka ∆T4 = T4 – Tc = 90 °C – Tc.
Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui, maka diperoleh
Jadi, suhu akhir campuran tersebut yaitu 32,5 °C
Contoh 2 - Soal Dan Pembahasan Asas Black Disertai Perubahan Wujud Zat
Sebatang Es bermassa 100 gram saat berada pada titik lebur es dimasukkan ke dalam wadah berisikan 200 gram air bersuhu 80 °C ( kalor jenis air = 1 kal/gr °C serta kalor lebur es = 80 kal/gr °C). apabila dianggap tak ada kalor yang diserap serta di keluarkan oleh wadah, maka tentukan suhu saat terjadi kesetimbangan termal?
Jawab:
Langkah 1 : Gambarkan diagram buat memvisualisasikan proses apa saja yang terjadi pada saat pencampuran.
Ingat Titik lebur es yaitu pada suhu 0 °C di sini es bakal menerima sejumlah kalor buat melebur, maka suhu balok es bermassa 100 gram mula-mula yaitu 0 °C. Proses QL cuma mengubah es berwujud pada menjadi cair (air), tetapi suhunya tetap 0 °C. Sehingga suhu awal Q1 yaitu 0 °C yang bakal menjadi suhu awal air setelah melebur.
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang dikenal serta yang ditanyakan
Diketahui:
M(es) = 100 gram (Massa Es)
M(air) = 200 gram
T(es) = 0 °C (Suhu Es)
T1(air) = 0 °C (Suhu awal air setelah melebur)
T2(air) = 80 °C (Suhu air yang bakal di campur)
c(air) = 1 kal/gr °C
L(es) = 80 kal/g
Ditanya : tentukan suhu akhir campuran tersebut?
Langkah 3 : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai
Gunakan Rumus Asas Black
Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui, maka diperoleh
Jadi, suhu akhir campuran tersebut yaitu 26,67 °C
Contoh 3 - Soal Dan Pembahasan Asas Black
Segelas air yang mempunyai massa 100 gram serta bersuhu 90 °C (kalor jenis air = 1 kal.gram^(-1)°C^(-1)) kemudian air tersebut dicampurkan ke dalam wadah yang berisi 50 gram air bersuhu 25 °C. apabila wadah tersebut tak menerap serta melepaskan kalor, maka tentukan suhu akhir campuran pada saat terjadi kesetimbangan termal?
Jawab :
Langkah 1 : Gambarkan diagram blog proses pencampuran dua zat
Pernahkah Ente mencampurkan air yang panas dengan air dingin? Apa yang terjadi ? maka Ente bakal memperoleh air hangat. begitu juga saat Ente mencampurkan Air bersuhu 25 °C dengan air yang suhunya lebih tinggi maka bakal terjadi peningkatan suhu. Maka air bersuhu 25 °C bakal menerima sejumlah kalor buat meningkatkan suhu, proses ini dinamakan Q1 pada blog diagram. Kemudian saat air bersuhu 90 °C dicampurkan dengan air yang suhunya lebih rendah maka bakal terjadi penurunan suhu. sehingga air bersuhu 90 °C bakal melepaskan kalor buat menurunkan suhu proses ini dinamakan Q2 pada blog diagram.
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang dikenal serta yang ditanyakan
Diketahui:
M1 = 50 gram
M2 = 100 gram
T1 = 25 °C
T2 = 90 °C
c1 = c2 = c = 1 kal.gram^(-1)°C^(-1) (dua zat yang sama, yaitu air)
Ditanya : Tentukan suhu akhir campuran pada saat terjadi kesetimbangan termal?
Langkah 3 : Gunakan konsep atau rumus yang sesuai dengan kasus di atas
Gunakan Rumus Asas Black
Karena yang melepaskan kalor yaitu suhu air bersuhu tinggi serta yang menerima kalor yaitu air bersuhu rendah. Dan pada proses ini tak ada proses perubahan wujud zat, maka diperoleh
Jadi, suhu akhir campuran pada saat terjadi kesetimbangan termal yaitu 68,33 °C
Contoh 4 - Soal Dan Pembahasan Asas Black Disertai Perubahan Wujud Zat
Jika dikenal kalor jenis es yaitu 0,5 kal/gram °C, kalor lebur es yaitu 80 kal/gram serta kalor jenis air yaitu 1 kal/g °C. Tentukan kalor yang diperlukan buat mengubah balok es bermassa 200 gram dari suhu -10 °C menjadi 50 °C?
Jawab :
Langkah 1 : Gambarkan ilustrasi proses perubahan es bersuhu -10 °C menjadi 50 °C
Proses apa saja yang terjadi saat kita mau menaikkan suhu balok es bermassa 200 gram dari suhu -10 °C menjadi 50 °C. Ingat es cuma bakal melebur saat es menerima sejumlah kalor pada suhu titik lebur yaitu, 0 °C. Karena suhu awal es yaitu -10 °C, maka es memerlukan sejumlah kalor buat menaikkan suhu es dari -10 °C menjadi 0 °C proses ini dinamakan Q1 pada blog diagram di atas. Setelah es menerima kalor sebesar Q1, maka suhu es menjadi 0 °C bakal tetapi es masih berwujud pada. Proses selanjutnya yaitu es membutuhkan kalor sebesar Q2 buat melebur, pada proses ini es bakal berubah wujud menjadi air serta suhunya masih sama yaitu 0 °C. Setelah menjadi air, proses terakhir yaitu menaikkan suhu air dari 0 °C menjadi 50 °C, proses ini membutuhkan kalor sebesar Q3 pada blog diagram di atas.
Langkah 2 : Tuliskan apa saja yang dikenal serta yang ditanyakan
Diketahui:
Ms = 200 gram
Ts = -10 °C
cs=0,5 kal/gr °C
ca=1 kal/gr °C
Ls=80 kal/g
Ditanya : tentukan suhu akhir campuran tersebut?
Langkah 3 : Gunakan Konsep serta Rumus yang Sesuai
Pertama : Kalor yang diperlukan buat menaikkan suhu es dari -10 °C menjadi 0 °C
Kedua : Kalor yang diperlukan buat meleburkan es menjadi cair (air), suhu air masih sama yaitu 0 °C.
Ketiga : Kalor yang diperlukan buat menaikkan suhu es yang telah mencair pada suhu 0 °C menjadi suhu 50 °C. Karena es telah menjadi air maka kalor jenis yang digunakan adalak kalor jenis air
Terakhir : Kalor yang diperlukan buat mengubah balok es bermassa 200 gram dari suhu -10 °C menjadi 50 °C yaitu jumlah dari kalor yang diperlukan buat semua proses di atas
Ingat : 1 kalori = 4,2 joule; maka kita dapat menyatakan kalor yang diperlukan buat menaikkan suhu es dari -10 °C menjadi 50 °C dalam satuan joule
Jadi, Kalor yang diperlukan buat mengubah balok es bermassa 200 gram dari suhu -10 °C menjadi 50 °C yaitu 27000 Kal atau 113400 Joule
Contoh 5 - Soal Dan Pembahasan Asas Black Disertai Perubahan Wujud Zat
Perhatikan grafik pemanasan 500 gram es bersuhu -10 °C berikut! apabila kalor jenis es yaitu 2100 J/kg °C, kalor jenis air yaitu 4200 J/kg °C serta kalor lebur es yaitu 336000 J/Kg. Berapakah kalor yang diperlukan dalam proses dari B-C-D?
Jawab :
Langkah 1 : Tuliskan apa saja yang dikenal serta yang ditanyakan
Diketahui :
cs = 2100 J/kg °C
ca = 4200 J/kg °C
Ls = 336000 J/Kg
Perhatikan satuan kalor jenis serta kalor lebur yaitu Kg maka kita perlu mengubah satuan massa ke Kg atau mengubah satuan kalor jenis serta kalor lebur ke gram. Di sini saya memilih buat mengonversi satuan massa ke Kg.
Ms = 500 gram = 0,5 Kg
Ditanya : Berapakah kalor yang diperlukan dalam proses dari B-C-D?
Langkah 2 : Gunakan Konsep atau Rumus yang sesuai
Perhatikan Proses B ke C
Ini adalah proses perubahan wujud pada (es) menjadi cair (air) atau proses peleburan. Kalor yang diperlukan buat meleburkan es adalah
Perhatikan Proses C ke D
Proses ini adalah proses menaikkan suhu air dari 0 °C menjadi 30 °C. Karena wujud zat yaitu cair (air) maka kalor jenis yang digunakan yaitu kalor jenis air serta massa air sama dengan massa es. Proses menaikkan suhu sebesar ∆T bakal membutuhkan kalor sebesar.
Maka kalor yang diperlukan dalam proses B-C-D adalah
Jadi , kalor yang diperlukan dalam proses dari B-C-D yaitu 231000 Joule
Untuk soal selanjutnya Klik Next
Trima Kasih telah berkunjung serta selamat belajar.
Belum ada Komentar untuk "5 Contoh Soal Serta Pembahasan Asas Black Disertai Penjelasan Lengkap"
Posting Komentar