SERI – 1 SOAL DAN PEMBAHASAN AZAS BLACK

SERI – 1 SOAL DAN PEMBAHASAN AZAS BLACK

Tahun Pelajaran : 2021 / 2022

Kelas                  : VII – SMP

Semester            : II (Dua) 

Nomor : 01

Air panas 100 ⁰C ditambahkan pada 300 gr air yang suhunya 0 ⁰C sampai campuran itu mencapai suhu 40 ⁰C. Massa minimum air panas yang ditambahkan adalah .....

a. 50 gram     

b. 60 gram.    

c. 75 gram      

d. 200 gram

Pembahasan : 

Air yang bersuhu 100⁰C berperan sebagai pelepas kalor dan air yang bersuhu 0⁰C berperan sebagai penerima kalor.

Untuk menentukan peran pelepas kalor dan penyerap (penerima) kalor, berkaitan dengan tinggi – rendahnya suhu zat. (T_a1 < T_a2 ). 

Kebetulan jenis zatnya sama, maka c_a di ruas kiri dan kanan dapat kita coret. 

Kunci : D

 

Nomor : 02

Sebuah bejana mempunyai kapasitas kalor 125 kal/K. Bejana ini berisi 70 gram air yang bersuhu 50⁰C. Ke dalam bejana itu dimasukkan 200 gram zat padat yang suhunya 20⁰C. Bila suhu campuran itu akhirnya menjadi 42⁰C, maka kalor jenis zat padat itu adalah ...... kal/gr ⁰C.

a. 0,36  

b. 0,24  

c. 0,12  

d. 0,60

 

Pembahasan : 

Secara grafik proses di atas dapat kita gambarkan sebagai berikut 

Dari grafik di atas terlihat dengan jelas, suhu wadah dan suhu air adalah sama. Dan suhu mereka lebih besar dibandingkan dengan suhu benda yang dimasukkan (celup) ke dalam air. 

Kunci : A 

Nomor : 03

Jika 75 gram air yang suhunya 0 ⁰C dicampur dengan 50 gram air yang 

suhunya 100 ⁰C, maka suhu akhir campuran adalah ...... ⁰C        

a. 25     

b. 40     

c. 60     

d. 65

 

Pembahasan : 

Disini kebetulan jenis zatnya sama, yakni air. Sehingga kalor jenis airnya langsung kita coret saja. 

Ruas kiri dan kanan kita bagi dengan 25, sehingga kita dapat bentuk berikut.

Kunci : B

Nomor : 04

Teh panas yang massanya 20 gram pada suhu T dituang ke dalam cangkir bermassa 190 gram dan bersuhu 20 ⁰C. Jika suhu keseimbangan termal 36⁰C dan panas jenis air teh adalah 8 kali panas jenis cangkir, maka suhu air the mula-mula .......... ⁰C.

a. 50              

b. 55              

c. 65               

d. 75     

 

Pembahasan :

 

Diketahui :

Massa teh panas, m_a = 20 gram dan suhu T₁ = T

Massa cangkir, m = 190 gram dan suhu T₂ = 20 ⁰C

Suhu kesetimbangan Thermal, T_C = 36 ⁰C

Kalor jenis air, c_a = 8c_cangkir

 

Ditanya : suhu awal teh panas, T = … ? 

Kunci : B 

 

Nomor : 05

200 gram timah hitam pada 110 ⁰C dimasukkan ke dalam sebuah calorimeter yang mengandung 300 gram air pada 18 ⁰C. Jika kalor jenis timah hitam 140 J/kg⁰C dan kalor jenis air 4200 J/kg⁰C, suhu akhir campuran pada saat keseimbangan termal dicapai adalah ............. ⁰C.

a. 10              

b. 15              

c. 20               

d. 25

 

Pembahasan :

Dari gambar di atas, terlihat jika Timah hitam melepaskan kalor dan air di dalam kalorimeter berperan menyerap kalor. Dan kita dapat mencari suhu campurannya menggunakan azas Black.

 

Sebelum kita lanjut, silahkan perhatikan kalorimeternya sendiri. Disini kalorimeter tidak dijelaskan memiliki peran melepas atau menyerap kalor.

Kedua ruas kiri – kanan kita bagikan dengan 28, maka akan kita peroleh bentuk seperti di bawah ini. 

Kunci : C