Asas Black Buku Paket KTSP SMP Kelas 7 Lengkap smp7ipa IPA Wasis

Wujud Zat dan Perubahannya 89 Q total = Q 1 + Q 2 = 2.100 J + 68.000 J = 70.100 J

c. Peralatan Sederhana yang Memanfaatkan Prinsip Kalor

Tahukah kamu bagaimana cara membuat air murni? Untuk membuat air murni dapat menggunakan proses pe- nyulingan. Alat penyulingan sederhana terdiri atas labu didih, pipa uap air, kondensor alat pendingin, pembakar bunsen, dan wadah penampung air hasil penyulingan. Perangkat proses penyulingan ditunjukkan pada Gambar 3.21. Nah, bagaimana prinsip kerja alat penyulingan air sederhana tersebut? Ketika air tidak murni di dalam labu dipanaskan sampai mendidih, uap airnya dialirkan melalui pipa uap air dalam kondensor. Selanjutnya pada kondensor dialiri air dingin secara terus-menerus. Akibatnya, uap air murni dalam pipa uap air mengembun menghasilkan air murni.

2. Asas Black

Pada uraian sebelumnya telah dijelaskan bahwa jika kamu ingin membuat air hangat untuk mandi pagi, kamu terlebih dahulu mencampurkan air panas dengan air dingin. Untuk kasus pencampuran dua zat cair yang mempunyai suhu berbeda, akan terjadi aliran energi panas dari zat cair yang mempunyai suhu lebih tinggi ke zat cair yang mempunyai suhu lebih rendah hingga mencapai titik kesetimbangan. Peristiwa ini diteliti oleh fisikawan dari Skotlandia yang bernama Joseph Black. Joseph Black menyatakan bahwa banyaknya kalor yang dilepaskan air panas sama dengan banyaknya kalor yang diterima air dingin. Pernyataan ini kemudian dikenal dengan nama Asas Black. Secara matematis, Asas Black dinyatakan sebagai berikut. Q lepas = Q terima ... 3 – 18 Contoh Untuk membuat air hangat, Tina mencampurkan 500 g air yang bersuhu 30°C dengan air sebanyak 250 g yang bersuhu 60°C. Jika kalor jenis air adalah 4.200 J kg -1 °C -1 , berapakah suhu akhir campuran? Jawab: Diketahui: m 1 = 500 g = 0,5 kg m 2 = 250 g = 0,25 kg T 1 = 30 °C T 2 = 60 °C c = 4.200 J kg -1 °C -1 T a = ...? Gambar 3.21 Alat penyulingan seder- hana. kondensor termometer air murni air dingin masuk air keluar air tak murni kalor Tokoh Sains Joseph Black Joseph Black 16 April 1728 – 6 Desember 1799 adalah seorang ahli fisika dan kimia asal Skotlandia. Black memulai penelitian mengenai sifat kimia magnesia alba mag- nesium karbonat dan menemukan sesuatu yang disebutnya dengan fixed air karbon dioksida. Eksperimen ini melibatkan peng- ukuran gravimetrik pertama yang dilakukan dengan sangat hati-hati pada suatu perubahan ketika magnesia alba dengan melepaskan CO 2 dan bereaksi menghasilkan produk berupa asam atau basa. Pada tahun 1756, dia bertemu James Watt penemu mesin uap dan memulai bekerja mengembang- kan kalor laten, dan bagian pertama dari kalorimetri. Karena dia tinggal di Glasgow, dia melakukan eksperi- men pada proses pembekuan dan pendidihan air dan campuran air- alkohol yang mengawalinya pada konsep kalor laten leburan. Dia melakukan penelitian yang sama untuk kalor laten penguapan, yang merupakan awal dari konsep kapasitas kalor atau kalor spesifik. Sumber: www.chem-is-try.org Di unduh dari : Bukupaket.com 90 Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII Dengan menggunakan Persamaan 3 – 18 diperoleh: Q 1 = Q 2 m 1 · c · T a – T 1 = m 2 · c · T 2 – T a m 1 · T a – T 1 = m 2 · T 2 – T a 0,5 kg × T a – 30 °C = 0,25 kg × 60 o C – T a 2T a – 30 °C = 60 °C – T a 2T a – 60 °C = 60 °C – T a 3T a = 120 °C T a = 40 °C Jadi, suhu campurannya adalah 40 °C. Pernahkah kamu membuat air panas dengan menggunakan dispenser ? Prinsip Asas Black juga dipakai dalam pembuatan air panas oleh dispenser. Air dalam dispenser tersebut dapat mendidih karena memperoleh energi panas dari energi listrik yang berasal dari elemen pemanas. Pada peristiwa tersebut, elemen pemanas memberikan energi panas dan air menerimanya. Secara matematis peristiwa pada dispenser dituliskan sebagai berikut. Q lepas = Q terima W listrik = Q P · t = m · c · ∆T ... 3 – 19 Keterangan: W = energi listrik J Q = banyaknya kalor yang diterima J P = daya listrik W t = banyaknya waktu yang diperlukan s m = massa kg c = kalor jenis air J kg -1 °C -1 ∆T = perubahan suhu °C Contoh Sebuah pemanas listrik yang memiliki daya 350 W digunakan untuk memanaskan air dari suhu 30 °C menjadi 80 °C selama 20 menit. Jika kalor jenis air 4.200 J kg -1 °C -1 , tentukan massa air tersebut Jawab: Diketahui: P = 350 W ∆T = 80 °C – 30 °C = 50 °C T 1 = 30 °C t = 20 menit = 20 × 60 s = 1.200 s T 2 = 80 °C c = 4.200 J kg -1 °C -1 m = ...? Dengan menggunakan Persamaan 3 – 19 diperoleh: P ⋅ t = m ⋅ c ⋅ ∆T 350 W × 1.200 s = m × 4.200 J kg -1 °C -1 × 50°C Di unduh dari : Bukupaket.com Wujud Zat dan Perubahannya 91 m = -1 -1 350 W 1.200 s 4.200 J kg ° C 50 C × × ° = 2 kg Jadi, massa air tersebut adalah 2 kg.

3. Perpindahan Kalor