AZAS BLACK TENTANG KALOR ZAT

Azas Black adalah sebuah prinsip yang dicetuskan oleh Joseph Black. Seorang ahli fisika dari Skotlandia yang lahir 16 April 1728 dan meninggal 6 Desember 1799. Pada tahun 1761
Beliau juga berhasil mendapatkan penemuan yang sangat penting yaitu kalor laten; kalor yang dibutuhkan untuk merubah wujud zat dimana saat perubahan wujud zat tersebut tidak terjadi perubahan suhu. Black juga membuktikan adanya kalor jenis zat, bahwa setiap benda menyerap kalor yang berbeda untuk menaikkan suhunya sebanyak satu derajat dengan alat temuannya yang kemudian dikenal dengan kalorimeter. Joseph Black juga guru dari James Watt si penemu  mesin uap.

Azas Black berbunyi: "Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah"

Zat yang suhunya tinggi melepaskan kalor, sementara zat yang suhunya rendah menerima kalor.

Q lepas = Q terima

Kalor yang terlibat dalam peristiwa pencampuran zat ini sesuai dengan keadaan awal dan akhir zat. Secara umum melibatkan kalor zat ( Q = m c ∆T) atau (Q = C ∆T) dan kalor laten ( Q = m L )

Keterangan:

Q = kalor zat (joule)

m = massa zat (kg)

c  = kalor jenis zat (J/kg⁰C)

C = kapasitas kalor (J/⁰C)

∆T = perubahan suhu (⁰C)

L = kalor laten (J/kg)

Contoh soal (Soal OSN SMP tingkat Kabupaten tahun 2017)

Seorang siswa ingin membuat teh dingin dengan cara memasukkan bongkah es bermassa 100 g bersuhu -10 ⁰C ke dalam gelas bermassa 200 g yang berisi 300 g air teh bersuhu 30 ⁰C. Jika kalor jenis es bemilai 0,5 kal/g⁰C, kalor jenis air teh 1 kal/g⁰C, kapasitas kalor gelas 100 kal/⁰C dan kalor lebur es 80 kal/g, berapakah suhu teh dingin yang dihasilkan saat kondisi campuran setimbang?

A.    1,2 ⁰C

B.    3,5 ⁰C

C.   4,9 ⁰C

D.   7,0 ⁰C

PENYELESAIAN:

Diketahui:

KALOR LEPAS (KALOR AIR TEH DAN KALOR GELAS)

KALOR TERIMA (KALOR LEBUR ES, KALOR AIR ES)

 

Jawab:

Sesuai azas Black:

Dari pers 1) …………Qlepas = 12000 - 400TA                 

Dari pers 2) …………Qterima = 8500 + 100TA      
maka .............. 8500 + 100TA = 12000 - 400TA  
                       100TA + 400TA  = 12000 - 8500
                                    500TA  = 3500
                                          TA  = 7 ⁰C

Jadi suhu akhir air es the tersebut adalah  7,0 ⁰C………jawaban D