Asas Black: Penjelasan dan Contoh Soal Fisika Kelas 10 Semester 2

Asas Black: Pokok Bahasan Kalor

Fisika Kelas 10 Semester 2

Setelah memahami tentang apa itu suhu dan kalor, kita akan mempelajari yang namanya Asas Black. Apa itu asas Black? Asas Black merupakan sebuah dasar teori dalam menentukkan nilai suhu campuran atau suhu gabungan antara dua buah zat atau lebih yang berada dalam kesetimbangan suhu karena proses melepaskan dan penerimaan kalor.

Oleh karena itu, dirumuskanlah sebuah persamaan tentang Asas Black yang berbunyi bahwa " kalor yang dilepaskan oleh suatu zat yang suhunya lebih tinggi akan sama dengan kalor yang diterima oleh zat lain yang suhunya lebih rendah".

Rumus Asas Black:

Keterangan:

Q = kalor (kalori) atau (joule)

m = massa (gram) atau (kg)

T = suhu (celcius) atau (Kelvin)

Contoh soal sederhana mengenai Asas Black:

Soal 1.

Sebuah gelas berisi air dingin dengan massa 200 gram pada suhu 20 derajat celcius dicampurkan dengan air panas bermassa 100 gram pada 80 derajat celcius. Jika gelas dianggap tidak menerima kalor berapakah suhu campuran dari air panas dan air dingin tersebut?

Notes: perlu diperhatikan bahwa yang melepaskan kalor adalah zat dengan suhu lebih tinggi dalam hal ini air panas, dan yang menerima kalor adalah zat dengan suhu lebih rendah yaitu air dingin.

Dik: 

m air dingin = 200 gram

T air dingin = 20 derajat celcius

m air panas = 100 gram

T air panas = 80 derajat celcius 

c air panas = c air dingin  = 1 kal/gr c

Dit: 

Suhu Campuran (Tc) = ... ?

Jawab:

Sehingga Tc (suhu akhir campuran) adalah 40 derajat celcius. 

Soal 2.

Sebongkah es 100 gram pada suhu 0 derajat celcius dicampurkan dengan air 200 gram pada suhu 70 derajat celicus. Jika es melebur seluruhnya berapakah suhu akhir campuran es dan air tersebut?

Notes: untuk menjawab pertanyaan ini dianjurkan sekali membuatkan grafik perubahan suhunya agar lebih mudah dipahami sebagai berikut:  

Dari grafik bisa dilihat bahwa es berubah hingga menjadi air dengan menerima kalor melalui proses melebur dengan besar kalor Q1 dan diteruskan dengan Q2. Air panas pun melepaskan kalor dengan besar kalor Q3.

 

Dik:

m es = 100 gram

T es = 0 derajat celcius

m air panas = 200 gram

T air panas = 70 derajat celcius

c air = 1 kal/gr c

Les = 80 kal/gr 

Dit:

T campuran =....?

Jawab:

 

Soal 3.

Soal ini berkenaan dengan perpindahan kalor melalui proses konduksi. 

Dua buah batang logam P dan Q dengan luas dan panjang yang sama disambungkan ujung-ujungnya. Suhu batang P adalah 80 derajat celcius, sedang suhu batang Q adalah 20 derajat celcius. Jika konduktivitas termal batang logam P dua (2) kali batang logam Q, berapakah suhu sambungan dua batang logam tersebut?

Dik:

A logam P = A logam Q

L logam P = L logam Q

K logam P = 2 K logam Q

T Logam P = 80 derajat celcius

T Logam Q = 20 derajat celcius

Dit:

Tc =...?

Jawab:

Dengan demikian suhu sambungan kedua batang logam tersebut adalah 60 derajat celcius.
sumber artikel

Thanks for reading: Asas Black: Penjelasan dan Contoh Soal Fisika Kelas 10 Semester 2