Contoh Soal Sederhana dari Asas Black

Soal 1.

Sebuah gelas berisi air dingin dengan massa 200 gram pada suhu 20 derajat celcius dicampurkan dengan air panas bermassa100 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 adalah80 derajat celcius, sedang suhu batang Q adalah 20 derajat celcius. Jika konduktivitas termal batang logam P dua (2) kalibatang 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.