Rumus Asas Black dan Contoh Soalnya

Asas Black – Setelah Sebelumnya ContohSoal.com menguraikan makalah wacana Cara Membuat Magnet. Maka materi pembahasan ContohSoal.com kali ini wacana  asas black beserta dasar, teori, penerapan, rumus & acuan soalnya. Untuk Lebih lengkapnya berikut sudah ContohSoal.com rangkum penjelasannya dibawah ini.

Pengertian Asas Black

Asas Black

Asas Black merupakan merupakan suatu prinsip dlm termodinamika yg dikemukakan oleh Joseph Black. Asas ini menjabarkan beberapa hal, yakni selaku berikut.

Apabila pada dua buah benda yg berlawanan kemudian suhunya dicampurkan, maka benda yg panas memberi kalor pada yg hambar sehingga suhu balasannya sama.

Jumlah kalor yg diserap benda masbodoh sama dgn jumlah kalor yg dilepas benda panas.

Kemudian pada benda yg didinginkan melepas kalor yg sama besar dgn yg diserap kalau dipanaskan.

Bunyi Asas Black

Bunyi Asas Black ialah selaku berikut:

“Ketika mencampurkan dua zat, maka akan banyak kalor yg dilepas oleh zat yg suhunya lebih tinggi sama dgn banyaknya kalor yg diterima oleh zat yg suhunya lebih rendah”

Teori Asas Black

Teori asas black ditemukan pertama kali oleh seorang ilmuan asal Skotlandia andal Kimia-Fisika. Lahir sekitar pada tanggal 16 April 1728 & meninggal pada tanggal 6 Desember 1799 pada usia 71 tahun.

Penemuan Asas Black pertama kali pada tahun 1760 yg menyatakan suatu prinsip bahwa Asas merupakan merupakan sebuah prinsip yg membicarakan mengenai perbedaan antara suhu & kalor.

Pada suatu tatkala Jossep, menjabat di sebuah Universitas Edinburgurh, kelasnya selalu dipenuhi oleh murid dr seluruh penjuru Eropa yg ingin mendengarkan kuliahnya yg sering disertai demonstrasi percobaan yg sungguh mempesona.

Beberapa percobaan yg masih sering dilaksanakan oleh joseph tatkala mengajar dahulu, pula masih sering dikerjakan oleh para guru-guru sekolah tatkala mengajar pada saat ini, khususnya dlm bidang kimia, contohnya percobaan menambahkan karbon dioksida ke lilin yg menyala di dlm stoples, & mengeluarkannya lewat selang ke suatu larutan kalsium.

  Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 ms⁻¹

Joseph Black menghabiskan banyak waktunya untuk mengamati perpindahan kalor. Karena sering berkutat di laboratorium, risikonya ia berhasil mendapatkan inovasi yg sungguh penting di tahun 1761, yakni kalor laten.

Kalor laten merupakan merupakan suatu kalor yg diserap oleh suatu zat, bukan untuk menaikkan suhu zat tersebut, akan tetapi digunakan untuk mengganti wujudnya.

Kita dapat mengamati kalor laten tersebut di dlm kehidupan sehari-hari, misalnya: tatkala air (zat cair) yg dipanaskan bermetamorfosis uap air (zat gas).

Inilah yg sebenarnya kita ukur tatkala menggunakan kalorimeter, yakni: alat yg diciptakan oleh Joseph Balck itu sendiri. Joseph Black jugalah orang yg dianggap sebagai penemu gas karbon dioksida.

Rumus Asas Black

Berikut ini terdapat rumus Asas Black yg biasa dipakai:

Rumus Qlepas = Qterima
Keterangan

  • Qlepas = jumlah kalor yg dilepas oleh suatu zat
  • Qterima = jumlah kalor yg diterima oleh suatu zat

Penjabaran

  • M1 X C1) (T1-Ta) = (M2 X C2) (Ta-T2)

Cara Cepat

  • (M1 X T1 + M2 X T2) / (M1 + M2)

Keterangannya

  • M1=Massa dgn temperatur lebih tinggi
  • C1=Kalor jenis benda dgn temperatur lebih tinggi
  • T1=Temperatur benda dgn temperatur lebih tinggi
  • Ta=Temperatur tamat pencampuran kedua benda
  • M2=Massa bendadengan tingkat temperatur lebih rendah
  • C2=Kalor yg mempunyai tingkat temperatur lebih rendah
  • T2=Temperatur benda dgn tingkat temperatur lebih rendah

Catatan
Ketika mecampurkan dua zat yg berbeda, Sebenar ada sebuah kalor yg hilang ke lingkungan sekitar. Misalnya, wadah pencampuran akan menyerap kalor sebesar hasil kali antara massa, kalor jenis & peningkatan suhu wadah. Maka dengan memakai Asas Black, kita mampu mengkalkulasikan suhu selesai dr dua buah benda atau zat yg dicampurkan.  Bukan cuma itu, alasannya apabila kalor jenis merupakan salah satu benda yg telah diketahui, maka tentunya kita dapat mencari kalor jenis benda kedua. Dengan menggunakan alat yg disebut kalorimeter yg berfungsi untuk mencari kalor jenis benda atau zat Asas Black .

Penerapan Asas Black

Dibawah ini terdapat beberapa pola penerapan asas Black dlm kehidupan sehari-hari.

  • Penentuan nilai pembakaran suatu bahan bakar (LHV/HHV/GHV).
  • Penentuan kapasitas beban pendinginan mesin (cooling water rate).
  • Menentukan jumlah energi dlm bentuk perpindahan panas untuk mengoptimalkan temperatur pada derajat tertentu, sehingga mampu memperkirakan waktu yg diharapkan untuk pemanasan.

  • Penentuan temperatur kesetimbangan termal insulasi reaktor atau engine atau sistem apa saja yg menerapkan pemakaian insulasi termal.
  • Ketika kita minum segelas es teh. Pada pengerjaan es teh, mula-mula teh diseduh dgn air panas gres kemudian dicampurkan es. Pada proses pencampuran ini, air seduhan yg panas & es akan berinteraksi termal & mencapai temperatur kesetimbangan baru, yg mana akan lebih rendah dr panas semula.

  • Penetapan untuk pemilihan bangunan rumah, semisal lantai. Dari Asas Black, maka energi dlm bentuk perpindahan panas haruslah sama, cuma ada konstanta panas jenis (kalor jenis).
  • Jika diseleksi konstanta panas jenis yg tinggi, maka lantai tersebut akan terasa lebih hangat dibanding lantai dgn bahan yg mempunyai panas jenis yg lebih rendah yg lebih terasa hambar.

Contoh Soal Asas Black & Pembahasan

Contoh Soal 1

Apabila suatu Air dgn sebanyak 0,5 kg bersuhu 100oC kemudian dituangkan ke dlm ember dr aluminium dengan  massa 0,5 kg. apabila suhu awal pada sebuah baskom sebesar 25oC, serta kalor jenis aluminium 900 J/kgoC, & kalor jenis air 4.200 J/kgoC, maka tentukan suhu keseimbangan yg tercapai! (anggap tak ada kalor yg mengalir ke lingkungan)

Penyelesaian:

Diketahui:

  • mbjn = 0,5 kg
  • mair = 0,5 kg
  • Tair = 100oC
  • Tbjn = 25oC
  • cair = 4.200 J/kgoC
  • cbjn = 900 J/kgoC
  • Ditanyakan: Tsimpulan/Ttermal = … ?

Jawab:

  • QLepas = QTerima
  • mair×cair×Tair=mbjn×cbjn×Tbjn
  • mair×cair×(TairTtermal)=mbjn×cbjn× (Ttermal Tbjn)
  • 0,5 × 4.200 × (100  Ttermal) = 0,5 × 900 × (Ttermal 25)
  • 2.100 × (100  Ttermal) = 450 × (Ttermal 25)
  • 210.000  2.100Ttermal = 450Ttermal 11.250
  • 450Ttermal + 2.100Ttermal = 210.000 + 11.250
  • 2.550Ttermal = 221.250
  • Ttermal = 221.250/2.550
  • Ttermal = 86,76oC

Jadi, suhu kesetimbangannya merupakan 86,76oC.

Contoh Soal.2

Jika pada suatu teh 200 cm3 dgn suhu 95oC kemudian dituangkan ke dlm cangkir gelas 150 g pada suhu 25oC, berapa suhu akhir (T) dr gabungan tatkala dicapai kesetimbangan, dgn menilai tak ada kalor yg mengalir ke sekitarnya? (kalor jenis cangkir gelas ialah 840 J/kgoC)

Penyelesaian:

Diketahui:

teh sebagian besar berbentukair, maka kalor jenisnya ialah air.

  • cteh = cair = 4.200 J/kgoC
  • Vteh = 200 cm3 = 200 × 10-6 m3
  • mteh = ρteh × Vteh
  • mteh = ρair × Vteh
  • mteh = (1,0 × 103 kg/m3)(200 × 10-6 m3)
  • mteh = 200 × 10-3 kg = 0,2 kg
  • mgls = 150 g = 0,15 kg
  • cgls =840J/kgoC
  • Tteh = 95oC
  • Tgls = 25oC

Ditanyakan: T tamat (Tc) = …?

Jawab:

Dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi Kalor, maka:

Kalor yg hilang dr teh = kalor yg diterima canggir gelas

  • QLepas = QTerima
  • mteh × cteh × Tteh = mgls × cgls × Tgls
  • mteh × cteh × (Tteh  Tc) = mgls × cgls × (Tc  Tgls)
  • 0,2×4.200×(95Tc)=0,15×840 ×(Tc25)
  • 840×(95Tc) =126×(Tc25)
  • 79.800840Tc=126Tc3.150
  • 126Tc + 840Tc = 79.800 + 3.150
  • 966Tc = 82.950
  • Tc = 82.950/966
  • Tc = 85,87oC

Jadi, suhu kesetimbangan atau suhu selesai the dgn cangkir merupakan 85,86oC.

Demikianlah materi pembahasan kali ini mengenai asas black, gampang-mudahan postingan ini berguna serta menjadi sumber referensi & ide bagi teman semua.

Pilihan Artikel Lainnya: