5 Contoh Soal Asas Black dan Jawaban Beserta Rumusnya Lengkap

Jawaban contoh soal asas Black:
m bejana = 0,5 kg
m air = 0,5 kg
T air = 100℃
T bejana = 25℃
c air = 4.200 J/kg℃
c bejana = 900 J/kg℃
T akhir/T termal = ?

QLepas = QTerima

m air × c air × ∆T air = m bejana × c bejana × ∆T bejana
m air × c air × (T air – T termal) = m bejana × c bejana × (T termal – T bejana)
0,5 × 4.200 × (100 – T termal) = 0,5 × 900 × (T termal – 25)
2.100 × (100 – T termal) = 450 × (T termal – 25)
210.000 – 2.100T termal = 450T termal – 11.250
450T termal + 2.100T termal = 210.000 + 11.250
2.550T termal = 221.250
T termal = 221.250/2.550
T termal = 86,76℃

3. Jika teh 200 cm³ pada suhu 95℃ dituangkan ke dalam cangkir gelas 150 g pada suhu 25℃, berapa suhu akhir (T) dari campuran ketika dicapai kesetimbangan, dengan menganggap tidak ada kalor yang mengalir ke sekitarnya? (kalor jenis cangkir gelas adalah 840 J/kg℃)

Jawaban contoh soal asas Black: 

teh sebagian besar berupa air, maka kalor jenisnya adalah kalor jenis air.

c teh = c air = 4.200 J/kg℃
V teh = 200 cm³ = 200 × 10 – 6 m³
m teh = ρ teh × V teh
m teh = ρ air × V teh
m teh = (1,0 × 103 kg/m³)(200 × 10 – 6 m³)
m teh = 200 × 10-3 kg = 0,2 kg
m gls = 150 g = 0,15 kg
c gls = 840 J/kg℃
T teh = 95℃
T gls = 25℃
T akhir (Tc) = ?

Dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi Kalor, maka:

Kalor yang hilang dari teh = kalor yang diterima cangkir gelas
QLepas = QTerima
m teh × c teh × ∆T teh = m gls × c gls × ∆T gls
m teh × c teh × (T teh – Tc) = m gls × c gls × (Tc – T gls)
0,2 × 4.200 × (95 – Tc) = 0,15 × 840 × (Tc – 25)
840 × (95 – Tc) = 126 × (Tc – 25)
79.800 – 840Tc = 126Tc – 3.150
126Tc + 840Tc = 79.800 + 3.150
966Tc = 82.950
Tc = 82.950/966
Tc = 85,87℃