Pembahasan soal asas Black

1. Soal UN 2010/2011 P12 No.18

Air bermassa 200 gram bersuhu 30°C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan bersuhu 90°C. (Kalor jenis air = 1 kal.gram−1°C−1). Suhu air campuran pada saat keseimbangan termal adalah….

A. 10°C

B. 30°C

C. 50°C

D. 75°C

E. 150°C

Pembahasan

Diketahui :

Massa air 1 (m1) = 200 gram

Suhu air 1 (T1) = 30oC

Massa air 2 (m2) = 100 gram

Suhu air 2 (T2) = 90oC

Kalor jenis air (c) = 1 kal.gram−1°C−1

Ditanya : suhu akhir campuran

Jawab :

Kalor yang dilepas air bersuhu tinggi (Q lepas) = kalor yang diserap air bersuhu rendah (Q serap)

Pembahasan soal asas Black 1

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2011/2012 B74 No.17

Air sebanyak 60 gram bersuhu 90oC (kalor jenis air = 1 kal.g-1.oC-1) dicampur 40 gram air sejenis bersuhu 25oC. Jika tidak ada faktor lain yang mempengaruhi proses ini, maka suhu akhir campuran adalah…

A. 15,4 oC

B. 23,0 oC

C. 46,0 oC

D. 64,0 oC

E. 77,0 oC

Pembahasan

Diketahui :

Massa air 1 (m1) = 60 gram

Suhu air 1 (T1) = 90oC

Massa air 2 (m2) = 40 gram

Suhu air 2 (T2) = 25oC

Kalor jenis air (c) = 1 kal.g-1.oC-1

Ditanya : suhu akhir campuran

Jawab :

Kalor yang dilepas air bersuhu tinggi (Q lepas) = kalor yang diserap air bersuhu rendah (Q serap)

Pembahasan soal asas Black 2

Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.17

Es bermassa M gram bersuhu 0oC, dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram suhu 20oC yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor. Jika Les = 80 kal g-1, cair = 1 kal g-1 oC-1, semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5oC, maka massa es (M) adalah…

A. 60 gram

B. 68 gram

C. 75 gram

D. 80 gram

E. 170 gram

Pembahasan

Diketahui :

Massa air (m) = 340 gram

Suhu es (Tes) = 0oC

Suhu air (Tair) = 20oC

Suhu kesetimbangan termal (T) = 5oC

Kalor lebur es (Les) = 80 kal g-1

Kalor jenis air (cair) = 1 kal g-1 oC-1

Ditanya : Massa es (M)

Jawab :

Asas Black menyatakan bahwa dalam sistem tertutup terisolasi, kalor yang dilepaskan oleh benda bersuhu tinggi sama dengan kalor yang diserap oleh benda bersuhu rendah.

Kalor yang dilepas air (Q lepas) = kalor yang diserap es (Q serap)

Pembahasan soal asas Black 3

Jawaban yang benar adalah A.

Catatan :

Jika dinyatakan es bersuhu 0o maka air masih berwujud padat. Jika dinyatakan air bersuhu 0oC maka air berwujud cair. Bedakan penggunaan kata es dan air. Karena air masih berwujud padat atau es, maka kalor yang diserap terlebih dahulu digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air, karenanya pada ruas kanan persamaan di atas ditambahkan rumus untuk menghitung banyaknya kalor untuk mencairkan es (mes Les). Setelah semua es mencair menjadi air, kalor tambahan digunakan untuk menaikan suhu es dari 0oC menjadi 5oC.

4. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.17

Logam tembaga bersuhu 100oC dimasukkan ke dalam air yang bermassa 128 gram dan bersuhu 30 oC. Kalor jenis air 1 kal.g-1oC-1 dan kalor jenis tembaga 0,1 kal.g-1oC-1. Jika kesetimbangan termal terjadi pada suhu 36 oC, maka massa logam tersebut adalah….

A. 140 gram

B. 120 gram

C. 100 gram

D. 80 gram

E. 75 gram

Pembahasan

Diketahui :

Suhu tembaga (T1) = 100 oC

Kalor jenis tembaga (c1) = 0,1 kal.g-1oC-1

Massa air (m2) = 128 gram

Suhu air (T2) = 30 oC

Kalor jenis air (c2) = 1 kal.g-1oC-1

Suhu kesetimbangan termal (T) = 36 oC

Ditanya : Massa tembaga (m1)

Jawab :

Asas Black menyatakan bahwa kalor yang dilepaskan benda bersuhu tinggi = kalor yang diterima benda bersuhu rendah.

Pembahasan soal asas Black 4

Jawaban yang benar adalah B.

5. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.17

Tiga kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1400 J.kg-1C-1 bersuhu 80oC dicelupkan ke dalam 10 kg air dengan kalor jenis 4200 J.kg-1C-1. Setelah terjadi kesetimbangan termal, suhu akhir campuran 20oC. Suhu air mula-mula adalah….

A. 20 oC

B. 18 oC

C. 14 oC

D. 12 oC

E. 10 oC

Pembahasan

Diketahui :

Massa timah (m1) = 3 kg

Kalor jenis timah (c1) = 1400 J.kg-1C-1

Suhu timah (T1) = 80 oC

Massa air (m2) = 10 kg

Kalor jenis air (c2) = 4200 J.kg-1C-1

Suhu kesetimbangan termal (T) = 20 oC

Ditanya : Suhu air mula-mula (T2)

Jawab :

Pembahasan soal asas Black 5

Jawaban yang benar adalah C.

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung