LKS AZAZ BLACK

STANDAR KOMPETENSI : 4. Menerapkan prinsip kalor dan prinsip konservasi

energy pada berbagai perubahan energy

KOMPETENSI DASAR : 4.3 Menerapakan asas Black dalam pemecahan

masalah

INDIKATOR

4.3.1 Menyebutkan bunyi asas black pada pertukaran kalor

4.3.2 Membedakan kalor yang dilepas dan kalor yang diterima

4.3.3 Menggunakan asas black dalam peristiwa pertukaran kalor untuk menentukan suhu akhir campuran pada peristiwa pertukaran kalor

MATERI

HUKUM KEKEKALAN ENERGI KALOR (ASAS BLACK)

Pernahkah anda mencampur dua cairan yang berbeda suhunya?. Misalkan anda ingin meminum susu, tentu akan lebih enak jika susu diminum dalam keadan hangat bukan?. Apa yang anda lakukan untuk mendapatkan air hangat? Apakah anda akan menunggu mendinginkan air sampai air susu yang anda buat sampai terasa hangat?. Jika anda melakukan hal tesebut maka akan membutuhkan waktu yang lama dan kalsium susu yang anda buat akan pecah. Atau anda punya cara yang lain?

Ya, benar sekali dengan mencampur dua macam air yaitu air dingin dan air panas. Maka anda akan mendapatkan air hangat. Mengapa bisa demikian? kita akan mempelajarinya dalam materi asas Black berikut. Perhatikan dengan seksama ya…

Apabila dua zat A dan zat B yang pada awalnya memiliki suhu masing masing T_OA dan T_OB , dicampurkan secara merata, maka akan terjadi pertukaran kalor secara terus menerus sampai kedua zat mencapai kesetimbangan termal. Kesetimbangan termal tersebut ditandai oleh suhu keduanya yang menjadi sama.

Apa yang mempengaruhi suhu akhir campuran ini? Ternyata, ada beberapa hal yang akan mempengaruhi suhu akhir campuran ini.

Sebagaimana yang kita ketahui, kalor adalah energi yang berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya rendah. Sehingga benda yang suhunya tinggi akan melepas energi Q_L dan benda yang suhunya rendah akan menerima energi Q_T dengan besar yang sama maka :

Pada percampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu rendah

Atau dapat ditulis persamaan

Q_lepas = Q_terima

Persamaan diatas menyatakan hukum kekekalan energi pada pertukaran kalor dan selanjutnya disebut sebagai asas Black, sebagai penghargaan atas jasa ilmuan ingris bernama Joseph Black

Contoh soal

Dalam secangkir gelas, terdapat 200 gram kopi panas dengan temperature 90⁰C. kemudian ke dalam cangkir ditambahkan susu sebanyak 25 gram dengan temperature 20⁰C. berapakah temperature akhir dari campuran kopi dan susu? (anggap c dari air, kopi, dan susu tidak jauh berbeda)

Penyelesaian

Q_lepas = Q_terima

m_k x c_k x ΔT_k = m_s x c_s x ΔT_s

m_k x ( T_k – T_c) = ms x ( T_c – T_s)

200 x (90 – T_c) = 25 x ( T_c – 20)

8 x (90 – T_c) = ( T_c – 20)

720 – 8 T_c = T_c – 20

- 9 T_c = - 740

T_c =

T_c = 82,22 ⁰C

Latihan Soal

1. Sebutkan bunyi dan persamaan asas Black

2. Jika 100 gram yang suhunya 20⁰C dicampur dengan 50 gram air yang suhunya 50⁰C , suhu akhir campuran itu adalah …. ⁰C

3. Sebanyak a gram air bersuhu 10⁰C dicampur dengan b gram air bersuhu 60⁰C. kalor jenis air 1 kal/g ⁰C. jika suhu akhir campuran 20⁰C, perbandingan antara a dan b yaitu…

4. 100 gram es pada suhu 0⁰C dimasukkan ke dalam 300 gram air pada suhu 40⁰C. jika kalor lebur es 80 kal/g dan kalor jenis air 1 kal/g. tentukan

a. Benda mana yang melepas kalor dan benda mana yang menerima kalor

b. Suhu akhir campuran

Daftar Pustaka

Supiyanto. 2007. Fisika I Untuk SMA Kelas X. jakarta : Phibeta

Ishaq , Muhamad. 2007. Menguak Rahasia Alam Dengan Fisika. Jakarta: Albama

Ketut Lasmi, Ni. 2008. SPM Fisika SMA dan MA Siap Tuntas Menghadapi Ujian

Nasional. Jakarta: Erlangga