cara menyelesaikan soal fisika (tentang asas black)

secara umum rumus kalor dibagi menjadi 3 yaitu :

keterangan :
Q = kalor (J)
c = kalor jenis ( kal/gr`C atau J/kgK)
M = massa benda (kg)
C = kapasitas kalor ( jumlah energi kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1 K atau 1 `C
L = kalor lebur (J/gr)
t1-t2 = suhu akhir dikurang suhu awal

• asas black

energi adalah kekal, sehingga benda yang suhunya tinggi akan melepaskan energi Ql dan benda yang suhunya rendahakan menerima energi Qt dengan besar yang sama.

Ql = Qt

persamaan diatas menyatakan hukum kekalan energi pada pertukaran kalor dan selanjutnya disebut dengan asas black, sebagai penghargaan atas jasa ilmuwan inggris bernama joseph black (1728-1799).

soal 1
200 gr air pada suhu 20`C dicampur dengan 300 gr air yang memiliki suhu 80`C. berapakah suhu akhir campuran?
jawab : karena yang ditanyakan suhu akhir, maka suhu akhir tersebut hasilnya akan kurang dari 80`C dan lebih dari 20`C jika dituliskan akan menjadi (80-t) dan (t-20)

Q1 = Q2 
c.M.(t1-t2) = c.M.(t1-t2)
M.(t-20) = M (80-t)
200(t-20) = 300(80-t)
2t-40 =240-3t
2t + 3t = 240 + 40
5t = 280
t = 56`C

jadi, suhu akhir campuran diatas adalah 56`C

soal 2
dalam sebuah bejana berisi 100 gr air yang memiliki suhu 100`C kemudian dimasukkan suatu logam yang massanya 200 gr dan suhu 30`C, jika kapasitas kalor bejana 500 kal/gr dan suhu akhir campuran 60`C. hitinglah kalor jenis logam?
jawab :
 dari soal tersebut diketahui bahwa air (Qa) dan bejana (Qb) melepaskan kalor dan logam (Ql) menerima kalor, sehingga dapat kita tuliskan

Qa + Qb = Ql

suhu --> Ta dan Tb = (suhu akhir - suhu akhir campuran) = (100-60) = 40`C
              Tl = (suhu akhir campuran - suhu awal) = (60-30)  = 30`C
karena diketahui kapasitas kalor (C) maka untuk rumus bejana kita memakai rumus Q = C.T
kalor jenis biasanya tidak diketahui oleh karena itu kita harus menghafalnya, kalor jenis air = 1,00 kal/g`C
atau 4,186 J/kg`C, dalam soal ini kita memakai 1,00 kal/g`C

Qa + Qb = Ql
m.c.T + C.T = m.c.T
100.1.40 +500.40 = 200.c.30
4.000 + 20.000 = 6.000c
24 = 6c
c =  4 kal/gr`C

jadi kalor jenis logam ialah 4 kal/gr`C

 pada soal 1 kita juga dapat memakai rumus sebagai berikut :

demikianlah ilmu yang dapat saya bagikan bagi sobat pelajar semua, semoga bermanfaat


salam blogger,,,,