Asas Black

Asas Black – Ketika sobat belajar fisika tentang termodinamika pasti akan menjumpai asas satu ini. Dari mana asal asas black ini? Awalnya dari seorang Imuwan kelahiran Bordeaux Perancis bernama Joseph Black. Ilmuwan yang juga menekuni ilmu kedokteran inilah yang menelurkan apa yang disebut asas black atau prinsip black mengenai kalor. Ia mengamati es dan benda-benda lain yang mencair ketika terkena panas. Ia berpendapat mencairnya es karena adanya penyerapan kalor ke dalam es sehingga menjadi air. Kalor tersebut akan sama dengan kalor yang dilepas oleh air tersebut untuk kembali menjadi es. Itulah gambaran sederhana mengenai pengertian asas black. Bunyi asas black sendiri adalah :

“Jumlah kalor yang dilepas oleh materi yang bersuhu lebih tinggi akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh materi yang suhunya lebih rendah” bisa juga disederhanakan Kalor yang dilepas akan sama dengan kalor yang diterima. (asas black)

Dari bunyi asas black tersebut bisa diperoleh persamaan atau rumus asas black Kalor Lepas = Kalor Terima

     Q_lepas = Q_terima

dengan rumus Q = m c Δt, maka m₂ c₂ Δt₂ = m₁ c₁ Δt_1
jika Δt₂ dan Δt₁ didapat dari  skema berikut

maka rumus asas black menjadi

m₂ c₂ Δt₂ = m₁ c₁ Δt₁ m₂ c₂ (t_2-t_a) = m₁c₁ (t_a-t₁)

Keterangan : m₂ = masa materi yang suhunya lebih tinggi
c₂    = kalor jenis materi yang suhunya lebih tinggi m₁ = masa materi yang suhunya lebih rendah
c_{1    = kalor jenis materi yang suhunya lebih rendah} T₂ = suhu yang lebih tinggi _T1  = suhu yang lebih rendah _Ta = suhu akhir / suhu campuran
Contoh Soal Asas Black
Kita pakai contoh soal yang sangat sederhana, perhatikan gambar di bawah jika volume air di gelas B adalah setengah dari volume di gelas A, maka berapa suhu campurannya di gelas C?

Jawab :
Q lepas = Q terima m₂ c₂ (t_2-t_a) = m₁c₁ (t_a-t₁)
m = volume x masa jenis = V.ρ
Vb.ρ c₂(t_2-t_a) = Va.ρ c₂(t_a-t₁₎ (karena sama-sama air, masa jenis dan kalor jenis bisa dicoret)
Vb. (t_2-t_a) = Va. (t_a-t₁₎
1/2 Va.(t_2-t_a) = Va. (t_a-t₁₎
1/2 (40-t_a) = (t_a-25)
40-t_a = 2t_a-50
40+50 = 2t_a+t_a
90 = 3 t_a t_a = 30 derajat