Qlepas = QterimaSelanjutnya baru akan digunakan berbagai rumus Q seperti Q= m.c.ΔT ataupun Q = m.L atau Q = m.U. tergantung soal nantinya. Sebelum melihat contoh contoh soal dan pembahasan tentang Azas Black, berikut langkah langkah yang harus dilakukan dalam pengerjaan soal azas black.
Langkah Mengerjakan Soal Azas Black
Berikut langkah langkah dalam menyelesaikan soal soal azas black.
- Identifikasi ke dua zat, siapa yang diketahui sebagai pelepas kalor dan siapa yang berperan menerima kalor. Pelepas kalor adalah yang memiliki suhu tinggi, sementara penerima kalor adalah yang memiliki suhu rendah. Untuk memudahkan bisa digunakan sebuah tabel.
- Cari bagian bagian yang diketahui di soal, misalkan massa berapa, kalor jenis berapa dll.
- Tetapkan ΔT dengan aturan untuk benda yang bersuhu lebih tinggi ΔT = Tpanas - Takhir. Sementara untuk benda yang bersuhu rendah ΔT = Takhir - Tdingin
- Lanjutkan dengan menghitung dengan menggunakan Qlepas = Qterima.
Contoh Soal dan Pembahasan Azas Black
Soal : Sepotong aluminium yang massanya 150 gram dan suhu 85ºC dimasukkan dalam 75 gram air yang suhunya 15ºC. Berapa suhu akhirnya? Diketahui kalor jenis aluminium 1,1 J/grºC ; kalor jenis air 4,2 J/grºC.
Pembahasan : Dari soal di atas kita bisa mengetahui yang melepas kalor adalah Almunium karena suhunya lebih tinggi. Penerima kalor adalah air karena memiliki suhu lebih rendah. Berikutnya kita akan buat tabel sebagai berikut.
Telah diselesaikan langkah 1 dan langkah 2. Kemudian masuk ke langkah 3, yaitu menetukan ΔT. Untuk ΔT alumium = Tpanas - Takhir. = 85ºC - Takhir. dan untuk ΔT air = Takhir - Tdingin = Takhir - 15ºC. Jika sudah bisa sampai disini mari lanjukan ke langkah 4.
Kita akan menggunakan Qlepas = Qterima dimana Q= m.c.ΔT. Perhatikan penyelesaian di bawah ini.
Qlepas = Qterima
m.c.ΔT = m.c.ΔT
150 gram . 1,1 J/grºC. (85ºC - Takhir.) = 75 gram. 4,2 J/grºC. (Takhir - 15ºC)
2 . 1,1 (85ºC - Takhir.) = 1. 4,2 .(Takhir - 15ºC)
2,2 . (85ºC - Takhir) = 1. 4,2 .(Takhir - 15ºC)
187- 2,2Takhir. = 4,2 Takhir- 63
187+63= 4,2Takhir + 2,2Takhir
250 = 6,4Takhir
250/6,4 = Takhir
Takhir= 39.0625 ºC
Jadi suhu akhir dari sistem tersebut adalah 39.0625 ºC
Tips : Untuk satuan perhatikan satuan Kalor Jenis (C). Pada soal di atas satuan kalor jenis adalah : J/grºC. Maka digunakan satuan massa gr dan satuan suhu Celcius. Apabila ditemukan soal dengan satuan kalor jenis lain, misalnya J/kgºC maka massa harus dalam kg dan suhu dalam Celcius. Kemungkinan satuan lain bisa saja kal/gr ºK. atau kal/kg ºK dan lainnya. Yang penting sesuaikan saja satuan massa dan suhu dengan satuan kalor jenis.
Diketahui
|
Pelepas/ Alumunium
|
Penerima/ Air
|
C
|
1,1 J/grºC
|
4,2 J/grºC.
|
m
|
150 gram
|
75 gram
|
T
|
85ºC
|
15ºC
|
T akhir=?
|
||
Kita akan menggunakan Qlepas = Qterima dimana Q= m.c.ΔT. Perhatikan penyelesaian di bawah ini.
Qlepas = Qterima
m.c.ΔT = m.c.ΔT
2 . 1,1 (85ºC - Takhir.) = 1. 4,2 .(Takhir - 15ºC)
2,2 . (85ºC - Takhir) = 1. 4,2 .(Takhir - 15ºC)
187- 2,2Takhir. = 4,2 Takhir- 63
187+63= 4,2Takhir + 2,2Takhir
250 = 6,4Takhir
250/6,4 = Takhir
Takhir= 39.0625 ºC
Jadi suhu akhir dari sistem tersebut adalah 39.0625 ºC
Tips : Untuk satuan perhatikan satuan Kalor Jenis (C). Pada soal di atas satuan kalor jenis adalah : J/grºC. Maka digunakan satuan massa gr dan satuan suhu Celcius. Apabila ditemukan soal dengan satuan kalor jenis lain, misalnya J/kgºC maka massa harus dalam kg dan suhu dalam Celcius. Kemungkinan satuan lain bisa saja kal/gr ºK. atau kal/kg ºK dan lainnya. Yang penting sesuaikan saja satuan massa dan suhu dengan satuan kalor jenis.