Show 6 5 dengan Q, dan perubahan suhu dinyatakan dengan DT perubahan suhu, maka hubungan kalor dengan perubahan suhu dapat dinyatakan dengan persamaan: Q ≈ Δ Δ Δ Δ ΔT Dengan demikian, kalor merupakan salah satu bentuk energi, karena kalor adalah energi panas yang mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Kalor diukur dengan satuan kalori. Satu kalori yaitu banyaknya energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar James Prescott Joule yang telah menemukan kesetaraan energi 1 kalori setara dengan 4,186 joule. Jendela Sains Gbr. 3.43 Salah satu faktor banyaknya kalor ketika pemanasan air berupa peningkatan suhu Gbr. 3.44 Memasak air memerlukan energi kalor, semakin lama memasaknya dan se- makin banyak airnya, maka energi kalor yang dibtuhkan pun semakin banyak. Gbr. 3.42 Alat percobaan Joule 1°C pada 1 gram air. Air yang massanya 1.000 gram dinaikkan suhunya dari 24°C menjadi 25°C dibutuhkan energi sebesar 1.000 kalori. Sedangkan berdasarkan satuan SI, energi kalor dinyatakan dengan joule J. Joule berasal dari percobaan James Prescott Joule, bahwa 1 kalori sebanding dengan 4,186 yang dibulatkan menjadi 4,2 joule 1 kalori = 4,2 joule sehingga 1 joule itu sebanding dengan 4,2 kalori 1 joule = 4,2 kalori. 2. Jumlah Kalor yang Dibutuhkan untuk MenaikkanSuhu Zat Setelah kamu mengetahui perubahan suhu selama pemanasan sebagai salah satu faktor yang memengaruhi bayaknya kalor untuk menaikkan suhu suatu zat, maka dari kegiatan berikut ini kamu akan memahami faktor lainnya. Ketika memanaskan air semakin lama waktunya semakin tinggi kenaikan suhunya, dan semakin tinggi suhunya semakin banyak pula energi kalor yang diperlukannya. Dengan demikian perubahan suhu berpengaruh terhadap banyaknya energi kalor yang diperlukan. Selain perubahan suhu, ada dua faktor lagi yang dapat memengaruhi banyaknya energi kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat. Berikut ini uraian dua faktor yang lainnya itu. Di unduh dari : Bukupaket.com 6 6 Dari kegiatan yang sudah kamu lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa waktu yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat cair dipengaruhi oleh jumlah zat cair. Semakin banyak zat cair maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat. Dengan demikian, kalor yang diperlukan lebih banyak. Banyaknya benda yang dipanaskan pada umumnya dinyatakan dengan massa benda. Massa benda dilambangkan dengan m dengan satuan kilogram kg. Maka, banyaknya kalor yang dibutuhkan Q sebanding dengan massa benda atau secara bentuk persamaannya: Q ≈ m Banyaknya kalor yang diperlukan antara air dan minyak goreng yang sama massanya akan berbeda. Minyak goreng akan lebih cepat panas dibandingkan air, sehingga kalor yang dibutuh- Gbr. 3.46 Minyak kelapa memiliki kalor jenis lebih kecil dari air, sehingga apabila dipanaskan memerlukan energi kalor daripada air 0 1 2 3 4 5 6 7 8 6 2 5 8 5 4 5 0 4 6 4 2 3 8 3 4 3 0 s u h u T C waktu m e n i t Gbr. 3.45 Grafik perubahan suhu air dengan massa 50 ml. Banyaknya energi kalor dipengaruhi oleh massa zat. Coba kamu buatkan grafik yang serupa untuk air yang massanya 100 ml. kan air intuk mencapai suhu tersebut, lebih banyak. Dengan demikian faktor ketiga yang memengaruhi jumlah kalor yang dibutuhkan adalah jenis zat. Banyaknya kalor yang diperlukan setiap kilogram zat untuk menaikkan suhu satu Kelvin disebut kalor jenis. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhunya sebanding dengan kalor jenis benda itu. Kalor jenis dilambangkan dengan c, dan banyaknya kalor dengan Q, maka terbentuk persamaan: Q ≈ c Besarnya kalor jenis pada beberapa zat berbeda-beda. Satuan kalor jenis dalam SI adalah joule per kilogram Kelvin Jkg.K, atau dalam joule per kilogram derajat Celsius Jkg°C. Besarnya kalor jenis pada beberapa zat dapat kamu amati pada tabel berikut. Tabel 3.3 Kalor Jenis Beberapa Zat dalam Jkg.K Zat Jkg.K Air 4.184 Alkohol 2.450 Aluminium 920 Karbon grafit 710 Zat Jkg.K Pasir 664 Besi 450 Tembaga 380 Perak 235 Di unduh dari : Bukupaket.com 6 7 Dengan demikian, kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu benda bergantung kepada massa m dengan satuannya kilogram kg, kalor jenis c dengan satuannya Jkg.K atau Jkg °C, dan perubahan suhu ΔT dengan satuannya Kelvin atau °C. Hubungan antara banyaknya kalor Q, massa benda m, kalor jenis c, dan perubahan suhu ΔT dapat dinyatakan dengan persamaan: Q = m.c. Δ Δ Δ Δ ΔT Tabel 3.4 Kalor Jenis Beberapa Zat dalam Jkg °C Zat Jkg °C Air 4.200 Alkohol 2.400 Es 2.100 Udara 1.000 Aluminium 900 Kaca 670 Raksa 140 Besi 460 tembaga 390 Perak 230 Contoh Soal: Sepotong besi 500 gram memiliki suhu 310 K. Besi itu dibiarkan hingga mencapai suhu kamar sekitar 300 K. Kalor jenis besi 450 J kg.K. Hitunglah kalor yang dilepaskan Jawaban: Diketahui: – massa besi m = 500 gram = 0,5 kg perubahan suhu DT = suhu akhir – suhu awal = 300 K – 310 K = –10 K, berarti negatif besi melepaskan energi kalor. – kalor jenis c = 450 Jkg.K Yang ditanyakan: – Banyak kalor yang dilepaskan besi Q ..... joule Maka: Q = m.c. DT = 0,5 x 450 x –10 = –2.250 joule, karena bernilai negatif, maka besi itu melepaskan kalor sebesar 2.250 joule. Apabila ΔT bernilai negatif, maka nilai Q negatif, yang berarti telah terjadi pelepasan energi kalor pada benda. Apabila ΔT bernilai positif, maka nilai Q positif, berarti telah terjadi penerimaan energi kalor pada benda. Jendela Sains termometer pengaduk tabung luar tabung dalam sebagai kalorimeter Gbr. 3.47 Kalorimeter sederhana, alat untuk mengetahui banyaknya kalor yang diterima atau dilepaskan suatu benda Selain dengan menggunakan rumus, untuk mengetahui banyaknya kalor yang diterima atau yang dilepaskan benda dapat meng- gunakan alat yang disebut kalorimeter. Besi misalnya dimasukkan ke dalam kalorimeter. Dengan memperhatikan perubahan suhu pada termometer, kamu dapat menghitung per- samaan tadi. Di unduh dari : Bukupaket.com 6 8 1. Sejumlah energi yang dimiliki benda untuk memindahkan suhu disebut .... 2. Kalor dapat mengalir dari benda yang bersuhu ... ke benda yang bersuhu .... 3. Energi total yang berupa energi kinetik dan energi potensial pada seluruh partikel suatu zat disebut .... Latihan2. Kalor dan Perubahan Wujud ZatPengertian Kalor. Kalor adalah energi yang dipindahkan dari benda yang memiliki temperatur tinggi ke benda yang memiliki temperatur lebih rendah. Sehingga pengukuran kalor selalu Terkait dengan perpindahan energi. Pengertian Kalor Jenis Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Jika kalor jenis suatu zat diketahui, kalor yang diserap atau dilepaskan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan temperature zat tersebut. Kalor Jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu terhadap jenis zat disebut dengan istilah kalor jenis yang diberi simbol dengan c. Rumus Kalor Jenis Kalor jenis (c) zat adalah kapasitas kalor per satuan massa zat (merupakan karakteristik dari bahan zat tersebut) dan dinyatakan dengan persamaan rumus berikut: c = Q/(m.ΔT) atau Q = m.c.ΔT Q = jumlah kalor yang diberikan pada zat (kal atau J) c = kalor jenis zat (kal/g oC atau J/g oC), m = massa zat (g ), ΔT = Perubahan temperatur zat (oC atau K). Satu kilokalori (1 kkal) adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1 °C. Zat yang berbeda (dengan massa zat yang sama, misalnya 1 kg) memerlukan kuantitas kalor yang berbeda untuk menaikkan suhunya sebesar 1 °C. Secara umum, kalor jenis zat merupakan fungsi suhu zat tersebut meskipun variasinya cukup kecil terhadap variasi suhu. Sebagai contoh, dalam rentang suhu 0°C – 100 °C, kalor jenis air berubah kurang dari 1% dari nilainya sebesar 1,00 cal/g °C pada 15 °C. Catatan: Konversi satuan dari joule ke kalori adalah: 1 kalori = 4,18 joule atau 1 joule = 0,24 kalori Contoh Soal Dan Pembahas Ada Di Akhir Artikel Pengertian Kapasitas Kalor. Kapasits Kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu suatu benda sebesar satu Celcius. Satuan kapasitas kalor adalah J/K, atau J/°C. Rumus Kapasitas Kalor Kapasitas kalor merupakan perbandingan antara jumlah kalor yang diberikan dengan kenaikan suhu suatu benda yang diberi simbol dengan C dan dirumuskan sebagai berikut: C = Q/ ΔT atau C = kapasitas kalor (kal/oC) Pada persamaan tersebut C adalah kapasitas kalor dengan satuan kal/oC atau J/K. hubungan dan C dan c dapat dituliskan sebagai berikut: C = c x m Keterangan m = massa zat / benda (kg) c = kalor jenis (J/kgoC) Dengan subsitusi C ke dalam persamaan kalor Q = m.c. ΔT C = c m, maka persamaan kalor menjadi Q = C. ΔT Contoh Soal Dan Pembahasan Ada Di Akhir Artikel Azas Black, Kekekalan Energi. Energi adalah kekal sehingga benda yang memiliki temperatur lebih tinggi akan melepaskan energi sebesar QL dan benda yang memiliki temperature lebih rendah akan menerima atau menyerap energi sebesar QSdengan besar yang sama. Secara matematis, pernyataan tersebut dapat ditulis sebagai berikut. QLepas = QSerap Persamaan di atas menyatakan hukum kekekalan energi untuk pertukaran kalor yang disebut sebagai Asas Black. Nama hukum ini diambil dari nama seorang ilmuwan Inggris sebagai penghargaan atas sumbangsihnya, yaitu Joseph Black (1728–1799). Jadi Asas Black menyatakan Kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap sehingga berlaku hukum kekekalan energi. Pengukuran Kalori, Kalorimeter. Kalorimeter merupakan alat yang umum digunakan untuk mengukur kalor. Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bejana logam dengan kalor jenisnya telah diketahui. Bejana ini ditempatkan dalam bejana lain yang relative lebih besar. Kedua bejana dipisahkan oleh bahan penyekat, seperti gabus atau wol. Kegunaan bejana luar adalah sebagai pelindung agar pertukaran kalor dengan lingkungan di sekitar kalorimeter dapat dikurangi. Kalorimeter juga dilengkapi dengan batang pengaduk. Pada waktu zat dicampurkan, air di dalam kalorimeter perlu diaduk agar diperoleh temperatur yang homogen dari percampuran dua zat yang suhunya berbeda. Batang pengaduk terbuat dan bahan yang sama dengan bahan bejana kalorimeter. Zat yang diketahui kalor jenisnya dipanaskan sampai temperatur tertentu. Kemudian, zat tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter yang berisi air dengan temperatur dan massanya yang telah diketahui. Selanjutnya, kalorimeter diaduk sampai suhunya tetap. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi, kalor jenis zat yang dimasukan dapat dihitung.  Pada sistem tertutup, kekekalan energi panas (kalor) ini dapat dituliskan sebagai berikut: Q = m c ΔT Dari persamaannya diketahui bahwa kalor yang diserap benda sangat bergantung massa dan kalor jenis bendanya. Persamaan tersebut menyatakan besarnya kalor Q yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu zat yang besarnya ΔT sebanding dengan massa m zat tersebut. Keterangan: Q = kalor yang diserap/dilepas benda (J) m = massa benda (kg) c = kalor jenis benda (J/kg°C) ΔT = perubahan suhu (°C) Persamaan tersebut dapat menjelaskan pengaruh perubahan temperature terhadap kalor yang dimiliki benda. Ketika temperatur naik, artinya benda menerima atau menyerap kalor , dan ketika temperature turun artinya benda melepaskan kalor. Untuk benda yang memiliki kalor jenis dan massa tertentu, nilai kalornya hanya tergantung pada tinggi rendahnya perubahan temperature. Contoh Soal Dan Pembahasan Untuk Kalor Jenis, Kapasitas Kalor dan Asas Black 1). Contoh Soal Rumus Menentukan Kalor Jenis Zat Sebatang logam bermassa 500 gram dipanaskan dari temperature 26 0C hingga 106 0C. Jika kalor yang digunakan pada pemanasan adalah 9200 J, hitung kalor jenis logam tersebut. Diketahui: mL = 500 g = 0,5 kg T1 = 26 0C T2 = 106 0C ΔT = 106 – 26 ΔT = 80 0C Q = 9200 J Menghitung Kalor Jenis Zat Logam Nilai kalor jenis suatu zat atau logam dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: Q = m.c.ΔT atau c = Q/(m.ΔT) c = 9200/(0,5×80) c = 230 J/kg 0C jadi kalor jenis logam adalah 230 J/kg 0C 2). Contoh Soal Perhitungan Kenaikan Temperatur Oleh Kalor Air sebanyak 200 gram yang memiliki temperatur 26oC dipanaskan dengan energi sebesar 2.000 kalori. Jika kalor jenis air 1 kal/g oC, tentukanlah temperatur air setelah pemanasan tersebut Diketahui: m = 200 gram, T0 = 26 °C, cair = 1 kal/g°C, dan Q = 2.000 kal. Menghitung Perubahan Temperatur Oleh Energi Panas Menentukan temperature setelah pemberian energi panas dapat dirumuskan dengan persamaan berukut: Q = m.c ΔT atau ΔT = Q/(m.c) ΔT = 2000/(200×1) ΔT = 10 Celcius Menghitung Temperatur Oleh Pemberian Energi Panas Temperatur setelah adanya energi panas dapat dihitung dengan rumus berikut: ΔT = T2 – T1 atau T2 = T1 + ΔT T2 = 26 + 10 T2 = 36 Celcius Jadi temperature akhir setelah adanya energi panas adalah 36 Celcius. 3). Contoh Soal Perhitungan Kalor Untuk Menaikkan Temperatur Alumuium Sepotong aluminium bermassa 10 kg dan temperatur 26 oC. Kalor jenis aluminium 900 J/kg. °C. Jika temperatur batang alumunium yang diinginkan menjadi 76 °C, maka hitunglah jumlah kalor yang harus diberikan pada batang aluminium tersebut. Diketahui: m = 10 kg T1 = 26 0C T2 = 76 0C ΔT = 76 – 26 ΔT = 50 C c = 900 J/kg.°C Menghitung Jumlah Kalor Yang Dibutuhkan Untuk Menaikkan Temperatur Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperature logam alumunim dapat dinyatakan dengan rumus berikut: Q = c.m. ΔT Q = (900)(10)(50) Q = 4,5 x 10-5J Jadi kalor yang harus diberikan ke batang alumunium adalah 4,5 x 10-5J 4). Contoh Soal Menghitung Kalor Jenis Cincin Perak Sebuah cincin perak massanya 5 g dan temperaturnya 25 oC. Cincin tersebut dipanaskan dengan memberi kalor sejumlah 10 kal sehingga suhu cincin menjadi 60 °C. Hitunglah nilai kalor jenis cincin perak tersebut. Diketahui: m = 5 g T1 = 25 o C T2 = 60 °C ΔT = 60 – 25 ΔT = 35 0C Q = 10 kal Menghitung Kalor Jenis Cincin Perak Kalor jenis logam perak dapat dihintung dengan rumus berikut Q = c.m.ΔT c.= Q/m.ΔT c = 10/(5×35) c = 0,0571 kal/g0C Jadi kalor jenis alumunim adalah 0,0571 kal/g0C 5). Contoh Soal Menghitung Kapasitas Kalor Zat Berapakah kapasitas kalor dari 1 kg suatu zat yang mempunyai kalor jenis 2 kal/g oC Diketahui: m = 1 kg = 1000 gram c = 2 kal/g oC Rumus Menghitung Kapasitas Kalor Zat Besarnya kapasitas kalor suatu zat dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut: C = m . c C = 1000 . 2 = 2.000 kal/oC Jadi Kapasitas Kalor Zat adalah 2.000 kal/0C 6). Contoh Soal Perhitungan Kapasitas dan Kalor Jenis Logam Besi Batang logam besi memiliki massa 6 kg dipanaskan dari temperatur 26° C hingga 126° C. Jika kalor yang diserap besi sebesar 270 kJ. Tentukan kapasitas kalor besi dan kalor jenis besi? Diketahui m = 6 kg ΔT = 126° – 26° ΔT = 100° C Q = 270 kJ = 270.000 J Menentukan Kapasitas Kalor Batang Besi Yang Dipanaskan Kapasitas kalor logam besi yang dipanaskan dapat dinyatakan dengan rumus berikut C = Q/ΔT C = 270.000/100 C = 2700 J/0C Jadi kapasitas kalor besi yang dipanaskan adalah 2700 joule per satu derajat Celcius. Menghitung Kalor Jenis Logam Besi Kalor jenis logam besi dapat dinyatakan dengan rumus berikut: c = C/m c = 2700/6 c = 450 J/kg 0C Jadi kalor jenis logam besi adalah 450 J/kg 0C 7). Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Asas Black Air sebanyak 30 kg bersuhu 10 Celcius dipanaskan hingga bersuhu 35 Celcius. Jika kalor jenis air 4.186 J/kg oC, Tentukan kalor yang diserap air tersebut. Diketahui: m = 3 kg, c = 4.186 J/kg oC, ΔT = (35 – 10) oC = 25 oC Menghitung Kalor Yang Diserap Air; Jumlah kalor yang diserap air dapat dinyatakan dengan rumus berikut: Q = m.c. ΔT Q = = 30 kg × 4.186 J/kg oC × 25 oC Q = 3130.9 J Jadi Kalor yang diserap air adalah 3130.9 J 8). Contoh Soal Menghitung Temperatur Keseimbangan Campuran Asas Black Botol termos berisi 250 gram kopi pada suhu 85 OC. Kemudian ditambahkan susu sebanyak 50 gram bersuhu 25 OC. Tidak ada kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos. Kalor jenis kopi = susu = air = 1,00 kal/g OC. Hirung berapa Temperatur keseimbangan campuran? Diketahui TK = Temperatur kopi TK = 85 OC, mK = massa kopi mK = 250 g TS = temperature susu TS = 25 OC, mS = massa susu mS = 50 g cS = kalor jenis susu cK = kalor jenis kopi c = cS = cK c = 1 kal/g OC Menghitung Temeratur Keseimbangan, Temperatur Akhir Campuran Temperatur Keseimbangan merupakan temperature akhir yang dicapai oleh campuran kopi dan susu, dan dinyatakan sesuai Asas Black QS = QK mS cS ΔTS = mK cK ΔTK karena cS = cK = c maka c dapat dihilangkan dari persamaan mS ΔTS = mK ΔTK 50 (T – 25) = 250(85 – T) 50 T – 1250 = 21250 – 250T 300T = 22500 T = 75 OC Jadi Temperatur keseimbangan kopi dan susu tercapai pada temperature 75 0C 9). Contoh Soal Perhitungan Temperatur Keseimbangan Akhir Air Dan Gelas Alumunium Asas Black Air sebanyak 200 g bertemperatur 100° C di tuangkan ke dalam gelas aluminium bermassa 500 g. Jika temperatur awal gelas adalah 25° C, kalor jenis aluminium 900 J/kg °C, dan kalor jenis air 4.200 J/kg °C, maka tentukan temperatur kesetimbangan yang tercapai. Asumsi tidak ada kalor yang mengalir ke lingkungan. Diketahui mG = massa gelas alumunium mG = 0,5kg mA= massa air mA= 0,2kg TA = Temperatur air TA = 100° C TG = temperature gelas alumuium TG = 25° C cA = kalor jenis air cA = 4.200 J/kg °C cG = kalor jenis gelas alumunium cG = 900 J/kg °C Menghitung Temperatur Keseimbangan Akhir Air dan Gelas Alumunium Temperatur keseimbangan akhir yang dicapai antara air dan gelas aluminium dapat dinyatakan dengan Asas Black: QA = QG QA = kalor yang dilepas air QG = kalor yang diserap gelas alumuium mA cA ΔTA = mG cG ΔTG (0,2)(4200)(100 – T) = (0,5)(900)(T – 25) 84.000 – 840T = 450T – 11250 1290T = 95.250 T = 73,84 0C Jadi temperature keseimbangan akhir air dan gelas alumunium adalah73,84 0C 10). Contoh Soal Perhitungan Temperatur Keseimbangan Akhir Air Dalam Gelas Dan Es Dalam gelas berisi 300 cc air bertemperatur 60 OC kemudian dimasukkan 60gram es bertemperatur 0 OC. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/ OC dan kalor lebur es adalah 80 kal/g, maka berapakah temperatur keseimbangnya Diketahui mA = 300 cc = 300 g cA = 1 kal/g OC TA = 60 OC CG = 20 kal/OC, TG = TA mE = 60 g TE = 0 OC LE = 80 kal/g Menghitung Temperatur Kesimbangan Akhir Air Dalam Gelas dan Es Temperatur keseimbangan akhir yang dicapai antara air dalam gelas dan Es dapat dinyatakan dengan Asas Black: Qlepas = Qserap Menghitung Kalor Yang Dilepas Air dan Gelas Kalor yang dilepas Qlepas adalah panas yang dilepas oleh air dan gelas secara bersamaan saat ditambahkan es, dan dinyatakan dengan rumus berikut Qlepas = QG + QA Rumus Kalor Yang Dilepas Gelas Kalor yang dilepas gelas saat ditambahkan es adalah QG QG = kalor yang dilepas gelas QG = mG cG ΔTG atau QG = CG ΔTG karena temperature gelas sama dengan temperature air, maka ΔTG = ΔTA QG = CG ΔTA QG = 20x (60 – T) QG = 1200 – 20T Rumus Kalor Yang Dilepas Air Kalor yang dilepaskan oleh air Ketika ditambahka es adalah QA QA = kalor yang dilepas air QA = mA cA ΔTA QA = (300)(1) (60 – T) QA = 18000 – 300T Total Kalor Yang Dilepas Air Gelas Qlepas = QG + QA Qlepas = 1200 – 20T + 18000 – 300T Qlepas = 19200 – 320T Rumus Kalor Yang Diserap Es Kalor yang diserap es meliput kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es dan kalor untuk menaikkan temperature sampai temperature keseimbangan terakhir. Kalor yang diserap dapat dirumuskan sebagai berikut: Qserap = QL+ QE Rumus Kalor Yang Diserap – Kalor Lebur ES Kalor yang diserap es agar dapat mencair adalah QL QL = mE LE QL = 60 x 80 QL = 4800 kal Rumus Kalor Yang Diserap Untuk Menaikkan Temperatur Es Kalor yang diserap Ketika es sudah mencair sampai temperature keseimbangan adalah QE QE = mE cA ΔTE QE = 60(1)(T – 0) QE = 60T Total Kalor Yang Diserap Es Qserap = QL+ QE Qserap = 4800 + 60T Menghitung Temperatur Keseimbangan Akhir Air Gelas dan Es Temperatur keseimbangan akhir antara air gelas dan es dapat dinyatakan dengan rumus berikut: Qlepas = Qserap 19200 – 320T = 4800 + 60T 380T = 14400 T = 37,89 0C Jadi temperature keseimbangan akhir yang dicapai oleh Air Gelas dan es adalah 37,89 0C 11). Contoh Soal Perhitungan Asas Black Temperatur Keseimbangan Campuran Air Es Es bermassa 500 gram dengan temperature -10 0C dimasukan ke dalam mangkuk berisi air yang bertemperatur 20 0C agar air menjadi lebih dingin. Temparatur campuran air dan es adalah 10 0C. Hitung air yang ada dalam mangkuk, jika kalor jenis es 2,1 J/g 0C dan kalor jenis air 4,2 J/g 0C sedangan kalor lebur es 336 J/g. Asumsi tidak ada kalor yang dilepas atau diserap kelingkungan atau ke mangkuk. Diketahui. TE = -10 0C TA = 20 0C T = 10 0C ME = 500 g cA = 4,2 J/g 0C cE = 2,1 J/g 0C LE = 336 J/g Menghitung Jumlah Air Dalam Mangkuk Jumlah air dalam mangkuk dapat dinyatakan dengan Asas Black: Qlepas = Qserap Menghitung Kalor Yang Dilepas Air Kalor yang dilepas Qlepas adalah panas yang dilepas oleh air saat ditambahkan es, dan dinyatakan dengan rumus berikut Qlepas = QA Rumus Kalor Yang Dilepas Air Kalor yang dilepas air saat ditambahkan es adalah QA QA = kalor yang dilepas air QA= mA cA ΔTA atau QA= mA (4,2)(20 – 10) QA= 42 mA Total Kalor Yang Dilepas Air Qlepas = QA Qlepas = 42 mA Menghitung Kalor Yang Diserap Es Rumus Kalor Yang Diserap Es Kalor yang diserap es meliput kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperature es dari -10 0C ke 00C dan kalor untuk mencairkan es menjadi air serta kalor untuk menaikkan temperature es yang sudah mencair ke temperatur 100C. Kalor yang diserap es dapat dirumuskan sebagai berikut: Qserap = QE + QL + QEA Rumus Kalor Yang Diserap Untuk Menaikkan Temperatur Es Kalor yang diserap es untuk menaikkan temperature dari -10 0C sampai 00C adalah QE QE = mE cE ΔTE QE = 500(2,1)(0 – (-10) QE = 10500 J Rumus Kalor Yang Diserap – Kalor Lebur ES Kalor yang diserap es agar dapat mencair adalah QL QL = mE LE QL = 500 x 336 QL = 168000 J Rumus Kalor Yang Diserap Untuk Menaikkan Temperatur Es Cair Kalor yang diserap Ketika es sudah mencair sampai temperature campuran 10 0C adalah QEA QEA = mE cA ΔTE QEA = 500(4,2)(10 – 0) QEA = 21000 J Total Kalor Yang Diserap Es Qserap = QE + QL + QEA Qserap = 10.500 + 168.000 + 21.000 Qserap = 199.500 J Menghitung Jumlah Air Sesuai Hukum Kekekalan Energi Asas Black Jumlah air dalam mangkuk dapat dihitung berdasarkan kekekalan energi asas Black yang dinyatakan seperti berikut: Qlepas = Qserap 42 mA = 199.500 J mA = 4750 gram jadi jumlah air dalam mang kuk adalah 4750 gram Daftar Pustaka
|
Bagaimana cara menentukan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
