Kalor dan Asas Black
Kalor yang dilepaskan atau diterima oleh suatu zat akan menyebabkan:
1. Perubahan suhu
\(Q = m \:.\: c \:.\: \Delta T\)
\(Q\) = kalor yang dilepaskan atau diterima
\(m\) = massa zat
\(c\) = kalor jenis zat
\(\Delta T\) = perubahan suhu
\(Q = C \:.\: \Delta T\)
\(C\) = kapasitas kalor
\(\Delta T\) = perubahan suhu
2. Perubahan wujud benda
\(Q = m \: L\)
\(Q\) = besar kalor yang dilepaskan atau diterima
\(m\) = massa zat
\(L\) = kalor laten zat
Asas Black
Pada pencampuran dua zat yang memiliki suhu berbeda, akan terjadi perpindahan kalor dari zat yang memiliki suhu lebih tinggi ke zat yang memiliki suhu lebih rendah.
Jika diasumsikan tidak ada kalor yang hilang dalam proses perpindahan kalor, maka:
\(Q_{\text{lepas}} = Q_{\text{terima}}\)
Contoh
100 gram air bersuhu 20ºC dicampur dengan 150 gram air bersuhu 80ºC.
Berapakah suhu campuran?
\begin{equation*} \begin{split} Q_{\text{lepas}} & = Q_{\text{terima}} \\\\ m \:.\: c \:.\: \Delta T & = m \:.\: c \:.\: \Delta T \\\\ 100 \:.\: \cancel{c} \:.\: (T- 20) & = 150 \:.\: \cancel{c} \:.\: (80 - T) \\\\ 100T - 2.000 & = 12.000 - 150T \\\\ 100T + 150T & = 12.000 + 2.000 \\\\ 250T & = 14.000 \\\\ T & = 56^{\text{o}}\text{C} \end{split} \end{equation*}
[/dt_sc_titled_box]
SOAL LATIHAN
Soal 01
Berapakah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 500 gr air dari 20ºC hingga 90ºC?
Soal 02
Berapa kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan 2 kg es pada suhu 0°C?
Kalor lebur air = 336.000 J/kg
Soal 03
Berapa kalor yang diperlukan untuk mengubah 500 gram es −10ºC hingga menjadi uap 120ºC?
Kalor jenis es = 2.100 J/kgºC
Kalor jenis air = 4.200 J/kgºC
Kalor jenis uap air = 2.000 J/kgºC
Kalor lebur air = 336.000 J/kg
Kalor uap air = 2.200.000 J/kg
Soal 04
Sebanyak 0,8 kg air 20ºC dimasukkan ke dalam ketel listrik 1 kW.
Berapa menit waktu yang diperlukan untuk menaikkan suhu air sampai 100ºC?
Anggap efisiensi ketel listrik 100%.