18 Es bermassa 200 gram bersuhu − 5° C dipanasi hingga melebur menjadi air bersuhu 100°C. Jika kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut! Penyelesaian: gunakan rumus kalor. Pembahasan Data soal: m es = m air = 200 gram Kalor190 kJ yang diserap oleh es dengan massa 1 kg mengakibatkan separuh es melebur menjadi air. Jika kalor jenis es 2000 J/kgoC dan kalor lebur es 340 PertanyaanKalor 400 kJ diserap oleh es dengan massa 1 kg dan suhu -10 °C. Jika kalor jenis es 2000 J/kg °C dan kalor lebur es 340 kJ/kg, massa air yang terbentuk setelah terjadi kesetimbangan termal adalah . 1,0 kg 0,5 kg 0,4 kg 0,3 kg 0 kg YM Y. Maghfirah Master Teacher Jawaban terverifikasi Jawaban jawaban yang tepat adalah A. Pembahasan Vay Tiền Nhanh. Penerapan Asas Black terdapat pada permasalahan-permasalahan yang berhubungan panas/kalor. Kalor merupakan energi yang dapat berpindah dari satu benda ke benda lain. Cara perpindahan kalor dapat melalui tiga cara yaitu radiasi, konduksi, atau konveksi. Di mana kalor akan berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Adanya perpindahan mengakibatkan terbentuknya suhu akhir yang sama antara sistem dan lingkungan. Kondisi di mana sistem mencapai suhu yang sama dan berhenti untuk bertukar energi melalui panas disebut kesetimbangan termal. Perhatikan sebuah peristiwa yang berhubungan dengan masalah kalor. Dua benda yang awalnya memiliki suhu berbeda akan memiliki suhu yang sama setelah beberapa waktu. Misalnya pada saat air teh, kopi, atau minuman panas lainnya yang perlahan-lahan menjadi dingin. Suhu minuman ketika awal dibuat memiliki derajat yang tinggi sehingga terasa panas. Setelah dibiarkan terbuka dan terhubung dengan suhu pada udara terbuka, minuman perlahan menjadi lebih dingin. Minuman menjadi lebih dingin dari semula karena suhu minuman terlepas dan menyesuaikan suhu ruangan. Peristiwa tersebut dijelaskan melalui sebuah prinsip yang disebut Asas Black. Penerapan Asas Black untuk menyelesaikan masalah kalor banyak digunakan pada berbagai bidang teknologi dan industri. Apa bunyi hukum Asas Black? Bagaimana penerapan Asas Black untuk menyelesaikan masalah kalor? Sobat idschool dapat mencari tahu lebih lanjut melalui ulasan di bawah. Table of Contents Bunyi Hukum Asas Black dan Rumus Kalor Penerapan Asas Black Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Penerapan Asas Black Contoh 2 – Penerapan Asas Black Contoh 3 – Soal Penerapan Asas Black Baca Juga Contoh – Contoh Perpindahan Panas Secara Konveksi Bunyi Hukum Asas Black dan Rumus Kalor Prinsip dalam perpindahan kalor mengikuti hukum kekekalan energi, di mana hukum kekekalan energi kalor dirumuskan pertama kali oleh Joseph Black. Nama penemu diabadikan untuk menyebut hukum kekekalan energi panas sebagai Asas Black. Mengutip dari Zenius, pada penerapan Asas Black berlaku Jika dua buah benda dengan suhu yang berbeda dicampurkan, maka benda yang lebih panas akan memberi kalor pada benda yang lebih dingin hingga suhu keduanya kalor yang diserap oleh benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas oleh benda yang didinginkan akan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang diserap bila benda tersebut dipanaskan. Hukum kekekalan enegri panas yang sesuai dengan Asas Black adalah kalor yang dilepas Qlepas suatu sistem sama dengan kalor yang diterima Qterima. Joseph Black merumuskan perpindahan kalor antara dua benda yang membentuk suhu termal seimbang melalui persamaan berikut. Perhitungan kapasitas kalor Q dibedakan menjadi dua yaitu kalor jenis dan kalor laten. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan 1 kg zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1 oC. Kalor laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud benda, seperti padat jadi cair atau cair jadi uap. Ada dua macam kalor laten yaitu kalor uap U dan kalor lebur L. Persamaan untuk menghitung besarnya kalor jenis dan kalor laten diberikan seperti berikut. Kalor Jenis Q = m × C × TKalor LatenUap Q = m × ULebur Q = m × L KeteranganQ = kalor yang diserap/dilepas Jm = massa benda kgC = kalor jenis benda J/kgoCT = perubahan suhu oCU = kalor uap J/kgL = kalor lebur J/kg Baca Juga Grafik Perubahan Wujud Zat dan Rumus Kalor Asas black menyatakan jumlah kalor yang dilepas oleh materi yang bersuhu lebih tinggi akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh materi yang suhunya lebih rendah. Bunyi tersebut disederhanakan melalui sebuah pernyataan bahwa kalor terima akan sama dengan kalor lepas suatu campuran. Persamaan Asas Black dapat digunakan untuk menyelidiki kalor yang terlibat dalam sebuah sistem. Perhatikan bagaimana penerapan Asas Black untuk memecahkan masalah kalor berikut. Permasalahan 1Botol termos berisi 230 gram kopi pada suhu 80oC. Kemudian ditambahkan susu sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Jika tidak ada kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos dan kalor jenis kopi = susu = air = 1 kal/g oC maka berapakah suhu keseimbangan campuran? Suhu keseimbangan campuran dapat diketahui menggunakan penerapan Asas Black. Untuk mempermudah, perhatikan ilustrasi yang sesuai dengan permasalahan di atas dalam grafik berikut. Dari grafik terlihat bahwa kopi akan melepas kalor dan susu akan menyerap kalor. Qsusu = QKopimsusu Csusu ΔTsusu = mkopi Ckopi ΔTkopi20 × 1 × t – 5 = 230 × 1× 80 – t20t – 5 = 23080 – t20t – 100 = – 230t230t + 20t = + 100250t = = = 74oC Berdasarkan hasil diperoleh suhu akhir campuran pada sistem tersebut adalah 74oC. Baca Juga Macam-Macam Perubahan Wujud Benda Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman terkait bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan disertai dengan pembahasan bagaimana penerapan Asas Black. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Penerapan Asas Black Kalor 400 kJ diserap oleh es dengan massa 1 kg dan suhu –10oC. Jika kalor jenis es J/kgoC dan kalor lebur es 340 kJ/kg maka massa air yang terbentuk setelah terjadi kesetimbangan termal adalah …. kg PembahasanBerdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi – informasi seperti berikut. kalor yang diserap/diterima es Qterima = 400 kJmassa es mes = 1 kgsuhu es mula – mula T1 = –10oCkalor jenis es Ces = J/kg Ckalor lebur es 340 kJ/kg = J/kg Penerapan Asas Black untuk menghitung kalor yang dibutuhkan agar seluruh es mencair terdapat pada cara penyelesaian berikut. Diketahui bahwa kalor yang di terima es adalah 400 kJ, dan dari perhitungan diperoleh bahwa kalor yang dibutuhkan es untuk melebur adalah 360 kJ. Kesimpulannya, karena kalor yang diterima/diserap es lebih besar dari kalor yang dibutuhkan untuk melebur maka seluruh es telah berubah menjadi air. Di mana Qterima > Qtotal es untuk mencair → semua massa es telah berubah menjadi air. Jadi, massa air yang terbentuk setelah terjadi kesetimbangan termal adalah mair = mes = 1,0 A Contoh 2 – Penerapan Asas Black Setengah kilogram es bersuhu –40°C dicampur dengan 1 kg air bersuhu 40°C. Kalor jenis 0,5 kal/g°C, kalor jenis air 1 kal/g°C, dan kalor lebur es 80 kal/g. Banyaknya es yang telah melebur pada keadaan akhir adalah ….A. grB. 675 grC. 625 grD. 375 grE. 325 gr PembahasanBerdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi – informasi seperti berikut. massa es awal mes = 0,5 kgsuhu es awal T1 = – 40°Cmassa air awal mair = 1 kg = grsuhu air awal T2 = 40°Ckalor jenis es Ces = 0,5 kal/gr°Ckalor lebur es L = 80 kal/grkalor jenis air Cair = 1 kal/gr°C Penerapan Asas Black untuk menghitung banyak es yang telah melebur mes’Qlepas = Qterimamair cair ΔT = mes ces ΔT + mes × 1 × 40°C – 0°C = 500 × 0,5 × 0°C – –40°C + mes’ × = + 80mes’80mes’ = – = = = 375 gr Jadi massa es yang melebur sebanyak 375 D Baca Juga Menghitung Suhu Akhir Campuran Contoh 3 – Soal Penerapan Asas Black Setengah kilogram es bersuhu –20oC dicampur dengan sejumlah air bersuhu 20oC, sehingga mencapai keadaan akhir berupa air seluruhnya bersuhu 0oC. Massa air mula – mula adalah …. kalor jenis es 0,5 kal/groC; kalor lebur es 80 kal/gr; dan kalor jenis air 1 kal/groCA. 1,5 gramB. 2,25 gramC. 3,75 gramD. 4,50 gramE. 6,00 gram PembahasanBerdasarkan keterangan yang diberikan pada soal diperoleh informasi – informasi seperti berikut. massa es mes = 0,5 kg = 500 grsuhu mula – mula es T1 = –20oCsuhu mula – mula air T2 = 20oCsuhu akhir campuran 0oCkalor jenis es Ces = 0,5 kal/groCkalor lebur es L 80 kal/grkalor jenis air Cair = kal/groC Kondisi yang sesuai dengan soal diberikan pada grafik berikut. Penerapan Asas Black untuk menghitung massa air mula – mulaQlepas = Qterimamair Cair T2 = mes Ces T1 + mes Lmair × 1× 20 – 0 = 500 × 0,5 × 0––20 + 500 × 80mair × 1× 20 = 500 × 0,5 × 20 + 500 × 8020mair = + = = = gram = 2,25 kg Jadi, massa air mula – mula adalah 2,25 B Demikianlah tadi ulasan penerapan Asas Black untuk menyelesaikan masalah kalor. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat. Baca Juga Suhu dan Pemuaian Dari Wikibuku bahasa Indonesia, sumber buku teks bebas Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian Kalor yang diperlukan/dilepas Q = m x c x Δt atau Q = H x Δt Nilai air/kapasitas panas H = m x c Azas Black kalor yang diterima = kalor yang dikeluarkan Kalor jenis air = J/kgK atau 1 kal/g°C Kalor jenis es = kalor jenis uap air = J/kgK atau 0,5 kal/g°C Kalor uap air = 540 kal/g atau J/kg Kalor lebur es = 80 kal/g atau J/kg Kalor pembakaran Q = m x p Melebur/membeku Q = m x L Menguap/mendidih Q = m x U Kalor jenis Selembar aluminium yang massanya 75 gram dipanaskan dari suhu 10°C menjadi suhu 70°C. Jika kalor jenis aluminium adalah 0,9 Joule/gram°C, berapakah kalor yang diterima aluminium tersebut? Untuk menaikkan suhu 200 gram logam X dari suhu 25°C menjadi 75°C dibutuhkan kalor sebanyak 35 Kilojoule. Berapakah kalor jenis logam X tersebut? Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 350 gram besi dari suhu 20°C menjadi 100°C? Kalor jenis besi = 0,11 Kalori/gram°C. Berapakah jumlah kalor yang dilepaskan untuk mendinginkan 200 gram air dari suhu 100°C menjadi suhu 0°C? Kalor jenis air = 1 kalori/gram°C. Sebuah kubus besi memiliki panjang sisi 10 cm. Jika massa jenis besi adalah kg/cm3, kalor jenis besi adalah 0,11 kalori/gram°C, suhu awal besi = -5°C dan suhu akhir besi adalah 55°C, tentukan massa kubus besi tersebut dan tentukan berapakah kalor yang diterima kubus besi tersebut? Nyatakan dalam satuan joule! Untuk menaikkan suhu 150 gram mentega dari suhu 10°C menjadi suhu 40°C dibutuhkan kalor sebanyak 22,5 kilojoule. Berapakah kalor jenis mentega tersebut? Sepotong besi yang mempunyai kalor jenis 0,11 kalori/gram°C dipanaskan dari suhu 15°C menjadi 55°C dan diberikan kalor sebanyak kalori. Berapakah massa besi tersebut? Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 10 kg es dari suhu -100°C menjadi suhu 0°C? Sebuah lempengan tembaga bermassa 1,2 kg dipanaskan dari suhu 10°C menjadi suhu 100°C. Berapakah kalor yang dibutuhkan lempengan tembaga tersebut? Kalor jenis tembaga = 0,09 kalori/kg°C. Suhu awal aluminium adalah 10°C. Jika kalor jenis aluminium = 0,21 kalori/gram°C, massa aluminium = 50 gram dan kalor yang dibutuhkan aluminium = Joule. Berapakah suhu akhir aluminium itu? Kapasitas kalor Berapakah kapasitas kalor 125 gram air, jika kalor jenis air adalah 4,2 Joule/gram°C? Untuk menaikkan suhu aluminium dari suhu 7,5°C menjadi suhu 37,5°C dibutuhkan kalor sebanyak 36 kilojoule. Berapakah kapasitas kalor aluminium tersebut? Untuk menurunkan suhu tembaga dari suhu 100°C menjadi suhu 10°C dilepaskan kalor sebanyak Joule. Jika kalor jenis tembaga adalah 0,09 kalori/gram°C, berapakah massa tembaga tersebut? Sebuah balok aluminium memiliki panjang 15 cm, lebar 10 cm dan tinggi 6 cm. Jika massa jenis aluminium adalah kg/cm3 dan kalor jenis balok aluminium adalah 0,9 Joule/gram°C, tentukan massa balok aluminium dan tentukan berapakah kapasitas kalor balok aluminium tersebut. Berapakah kapasitas kalor 1 kg air? Kalor yang dibutuhkan besi adalah 30 Kilojoule dan kapasitas kalornya adalah Joule/°C, berapakah suhu besi tersebut? Massa selembar aluminium adalah 20 gram. Jika kapasitas kalor selembar aluminium adalah Joule/°C, berapakah kalor jenis aluminium tersebut? Tentukan massa air, jika kapasitas kalor air = 2,1 kilojoule dan kalor jenis air = 4,2 Joule/gram°C. Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan 2 kg es dengan kalor lebur es = 334 Joule/gram. Perubahan wujud oleh kalor Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu -10°C hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20°C? Kalor jenis air = 1 kalori/gram°C, kalor jenis es = 0,5 kalori/gram°C, kalor lebur air dan es = 80 kalori/gram. Berapakah kalor yang diperlukan untuk mengubah 20 gram es bersuhu 0°C menjadi air bersuhu 10°C? Untuk mengubah tembaga bersuhu 30°C menjadi suhu 0°C, dilepaskan kalor sebanyak 900 joule. Berapakah massa tembaga yang terbentuk? Sebuah balok es memiliki panjang 20 cm, lebar 10 cm dan tinggi 2,5 cm, dari suhu -25°C berubah menjadi air bersuhu 25°C. Jika massa jenis es adalah 920 kg/cm3, kalor jenis es = 2,1 Joule/gram°C, kalor jenis air = 4,2 Joule/gram°C dan kalor lebur es dan air adalah 334 Joule/gram, berapakah jumlah kalor yang dibutuhkan zat tersebut? Untuk meleburkan 2 kg emas, diperlukan kalor sebanyak 14,2 megajoule. Berapakah kalor lebur emas tersebut? Jumlah kalor yang diperlukan sebanyak 660 joule digunakan untuk memanaskan 11 gram es yang suhunya adalah 1°C. Jika kalor lebur es adalah 334 Joule/gram, berapakah suhu akhirnya? Sebanyak 40 gram besi bersuhu 1,5°C dipanaskan dengan jumlah kalor 700 joule. Jika kalor lebur besi = 240 Joule/gram, maka apakah bentuk wujud yang terakhir? Sepotong aluminium bermassa 30 gram diuapkan hingga semuanya menjadi uap. Jika kalor uap aluminium adalah Joule/gram, berapakah kalor yang diserap oleh aluminium tersebut? Berapakah kalor yang dilepaskan untuk mengubah 50 gram timah hitam bersuhu 0°C hingga semuanya menjadi uap bersuhu 100°C? Air bermassa 220 gram memiliki suhu 20°C. Tentukan kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan seluruh air tersebut. Kalor jenis air = 1 kalori/gram°C, kalor uap air = 540 kalori/gram dan titik didih air = 100°C. Sebanyak 10 gram uap air jenuh bersuhu 100°C dialirkan ke dalam sebuah kalorimeter yang berisi 81 gram air dan 10 gram es bersuhu 0°C. Jika massa kalorimeter 100 gram dan kalor jenisnya adalah 0,09 kalori/gram°C, maka berapakah suhu akhirnya? Untuk mengubah es dari suhu 0°C menjadi suhu 100°C dibutuhkan kalor sebanyak 200 kilojoule. Berapakah massa es tersebut? Asas Black Mudah Sebatang besi yang massanya 50 gram dan bersuhu 26,3°C dimasukkan ke bejana aluminium bermassa 75 gram dan bersuhu 33,7°C. Jika kalor jenis besi = 0,11 kalori/gram°C dan kalor jenis aluminium = 0,09 kalori/gram°C, maka berapakah suhu akhir dari campuran tersebut? Alkohol yang massanya 50 gram dan suhunya adalah 66,3°C dimasukkan ke dalam air yang massanya adalah 75 gram dan suhunya adalah 21,9°C. Kalor jenis alkohol = 2,4 J/g°C dan kalor jenis air = 4,2 J/g°C. Berapakah suhu akhir campuran itu? Sebanyak 140 gram mentega bersuhu 50°C dimasukkan ke dalam wadah berisi 70 gram es batu bersuhu 30°C. Berapakah suhu akhir campuran tersebut? Kalor jenis mentega = 0,6 Joule/gram°C dan kalor jenis es batu = 2,1 Joule/gram°C. Sebanyak 0,2 kg air yang suhunya 80°C dituangkan ke dalam bejana tembaga yang suhunya 20°C dan kapasitas kalornya adalah 168 Joule/°C. Berapakah suhu akhirnya? Selembar aluminium bermassa 36 gram dan bersuhu 15°C dimasukkan ke dalam bejana berisi aluminium bermassa 18 gram dan bersuhu 7,5°C. Berapakah suhu akhir campuran tersebut? Kalor jenis aluminium = 0,22 kalori/gram°C. Sebatang besi yang bermassa 200 gram dan bersuhu 100°C dimasukkan ke dalam air bermassa 300 gram dan bersuhu 200°C. Jika kalor jenis besi = 0,11 kalori/gram°C dan kalor jenis air = 4,2 Joule/gram°C, berapakah suhu akhir campuran tersebut? Sepotong emas bermassa 50 gram dan bersuhu 25,6°C dimasukkan ke wajan berisi aluminium bermassa 65 gram dan bersuhu 47,4°C. Jika kalor jenis emas = 0,03 kalori/gram°C dan kalor jenis aluminium = 0,22 kalori/gram°C, berapakah suhu akhir campuran tersebut? Sebuah germanium bermassa 1,1 kg dan bersuhu 97°C dimasukkan ke wadah tembaga bermassa 1,4 kg bersuhu 9°C. Jika kalor jenis germanium = 0,61 kalori/gram°C dan kalor jenis tembaga = 0,09 kalori/gram°C, berapakah suhu akhir campuran tersebut? Sedang Volume udara tertutup 500 liter, massa jenis 1,2 kg/m³, tekanan 5 atm, dan suhu 27°C. Udara dipanaskan dengan volume tetap sehingga tekanan sekarang menjadi 5,4 atm. Kalor jenis udara J/kgK. Berapa suhu udara sekarang? Berapa energi kalor yang diperlukan pada pemanasan ini? Ibu memasak air dengan kompor minyak tanah. Panci aluminium yang digunakan ibu memiliki kapasitas kalor J/°C, diisi air sebanyak 5 liter dengan suhu 28°C. Air dipanaskan sampai mendidih 110°C memerlukan waktu 1 jam. Jumlah minyak dalam kompor pada awalnya 4,8 liter, dan setelah digunakan jumlahnya tinggal 2,7 liter. C air= J/kg°C, massa jenis air= kg/m³. Berapa jumlah kalor yang dibutuhkan untuk memasak air? Jika kompor dianggap tidak menyerap kalor selama pemanasan, berapa daya kompor? Berapa kalor pembakaran minyak tanah? Kalor 400 kJ diserap oleh es dengan massa 1 kg dan suhu kalor jenis es 2000J/kg C dan kalor lebur es 340 kJ/kg,massa air yang terbentuk setelah terjadi kesetimbangan termal adalah.... kg kg kg kg kg

kalor 400 kj diserap oleh es