Soal Asas Black | PUSAT ILMU

Soal Asas Black
1. Soal

Sebongkah tembaga bermassa 10 gram dan bersuhu 125 $^{\circ }C$ dimasukkan dalam kalorimeter meliputi air bersuhu 20 $^{\circ }C$ . Suhu tamat adonan yaitu 23 $^{\circ }C$ . Jika percobaan ini diulangi kembali dengan memakai kondisi pertama yang sama kecuali massa tembaga yang digunakan diubah menjadi m , maka suhu tamat adonan yaitu 25 $^{\circ }C$ . Jika kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, maka nilai m adalah... (SNMPTN 2008)

A. 13 gram

B. 15 gram

C. 17 gram

D. 19 gram

E. 21 gram

Pembahasan
$m_{1}_{logam}=10\, gram$
$T_{logam}=125\, ^{\circ }C$
berlaku
$Q_{lepas}=Q_{terima}$
$Q_{logam}=Q_{air}$
alasannya yaitu teradapat dua kedaan, maka perbandingan keadaan pertama dan kedua
$\frac{m_{1}c_{l}\Delta T_{1}}{m_{2}c_{l}\Delta T_{2}}=\frac{m_{air}c_{air}\Delta T_{air1}}{m_{air}c_{air}\Delta T_{air2}}$
$\frac{m_{1}\Delta T_{1}}{m_{2}\Delta T_{2}}=\frac{\Delta T_{air1}}{\Delta T_{air2}}$
$\frac{10(125-23)}{m_{2}(125-25)}=\frac{23-20}{25-20}$
$\frac{10(102)}{m_{2}(100)}=\frac{3}{5}$
$m_{2}=17\, gram$
Jawaban C

2. Soal
Es bersuhu -8 $^{\circ }C$ dan bermassa $m_{1}$ gram dicampur dengan air bersuhu 12 $^{\circ }C$ dan bermassa $m_{2}$ gram. Pada dikala terjadi kesetimbangan suhu, sebagian massa es melebur. Jika diketahui kalor lebur es = 80 kalori/gram, maka massa es yang melebur yaitu (SNMPTN 2012)
A. $\frac{1}{20}(3m_{1}+m_{2}) gram$
B. $\frac{1}{20}(m_{1}-3m_{2}) gram$
C. $\frac{1}{20}m_{1} \, gram$
D. $\frac{1}{20}(m_{1}+m_{2}) gram$
E. $\frac{1}{20}(3m_{2}-m_{1}) gram$
Pembahasan

Karena sebagian es melebur maka suhu tamat adonan yaitu 0 $^{\circ }C$

$Q_{lepas}=Q_{terima}$

$Q_{1}+Q_{2}=Q_{3}$
$m_{es}+c_{es}\Delta T+m_{L}L_{es}=m_{air}c_{air}\Delta T$
$m_{1}(0,5)(8)+m_{L}(80)=m_{2}(1)(12)$
$m_{1}+20m_{L}=3m_{2}$
$m_{L}=\frac{1}{20}(3m_{2}-m_{1})$
Jawaban E

3. Soal
320 gram adonan es dan air pada suhu 0 $^{\circ }C$ berada dalam baskom yang kapasitas kalornya sanggup diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu 100 $^{\circ }C$ ke dalam baskom tersebut. Suhu tamat menjadi 79 $^{\circ }C$ . Jika kalor lebur es 79,0 kal/gram dan kalor penguapan air 540 gram kal/gram, maka banyaknya air mula - mula ..... gram (SPMB 2002)\
A. 4
B. 10
C. 35
D. 65
E. 79
Pembahasan

Diketahui
$m_{air}+m_{es}=320\, gram$
massa air mula - mula

$Q_{terima}= Q_{lepas}$

$m_{es}L_{es}+m_{(es+air)}c_{air}\Delta T= m_{uap}c_{air}\Delta T+m_{uap}L_{uap}$

$(320-m_{air})79+(320\times 1\times 79)= (79\times 1\times 21)+(79\times 540)$
$(320-m_{air})+320= 21+540$
$m_{air}=640-561$
$m_{air}=79\, gram$
Jawaban E
4. Soal
Hasil adonan 1 gram es bersuhu 0 $^{\circ }C$ dengan 1 cc air bersuhu 0 $^{\circ }C$ dalam wadah berdinding adiabatik adalah? (SNMPTN 2012)
A. Air dan es jumlahnya tidak sanggup ditentukan
B. Air sedikit lebih banyak dari pada es
C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air
D. 1 gram es dan 1 cc air
E. 1,5 gram dan 0,5 cc air
Pembahasan

$m_{es}=1\, gram$
$T_{es}=0\, ^{\circ }C$
$m_{air}=1\, cc=1\, ml$
Karena tidak ada perbedaan suhu antara es dan air, maka tidak ada kalor untuk mengubah wujud sehingga adonan tetap 1 gram es dan 1 cc air
Jawaban D