Soal Suhu Dan Kalor

40
1. Suhu suatu zat menyatakan ... a. jumlah molekul zat b. tingkat kenaikan volume zat c. tingkat panas atau dinginnya suatu zat d. tingkat pemuaian zat pembahasan : suhu atau temperatur adalah besaran yang menyatakan derajat (tingkat) panas atau dinginnya suatu zat jawaban : c 2. Satuan Internasional (SI) yang digunakan untuk suhu adalah ... a. celcius b. fahrenheit c. reamur d. kelvin pembahasan : satuan internasional (SI) untuk suhu adalah kelvin karena dalam banyak pengukuran di bidang riset khususnya dalam bidang riset temperatur rendah satuan celcius, reamur, dan fahrenheit menggunakan angka nol dan minus dalam nilai temperatur sehingga menyulitkan perhitungan secara matematis, sehingga ditetapkan bahwa suhu terendah adalah 0 kelvin jawaban : d 3. Suhu suatu zat diukur dengan ... a. barometer b. termometer c. higrometer d. manometer pembahasan : - barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar - termometer adalah alat untuk mengukur suhu - higrometer adalah alat untuk mengukur kelembapan udara - manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup jawaban : b 4. Pernyataan berikut ini benar, kecuali ... a. suhu merupakan besaran turunan b. alat ukur suhu adalah termometer c. suhu menyatakan derajat panas sebuah benda d. molekul-molekul sebuah benda bergetar cepat jika suhu dinaikkan pembahasan : suhu merupakan salah satu besaran pokok jawaban : a 5. Air tidak dipakai untuk mengisi termometer. Hal ini karena ... a. volume air tetap b. tidak memuai ketika dipanaskan c. memiliki pemuaian yang kecil

description

Fisika

Transcript of Soal Suhu Dan Kalor

1. Suhu suatu zat menyatakan ...a. jumlah molekul zatb. tingkat kenaikan volume zatc. tingkat panas atau dinginnya suatu zatd. tingkat pemuaian zat

pembahasan :suhu atau temperatur adalah besaran yang menyatakan derajat (tingkat) panas atau dinginnya suatu zat

jawaban : c

2. Satuan Internasional (SI) yang digunakan untuk suhu adalah ...a. celcius                                      b. fahrenheitc. reamur                                     d. kelvin

pembahasan :satuan internasional (SI) untuk suhu adalah kelvin karena dalam banyak pengukuran di bidang riset khususnya dalam bidang riset temperatur rendah satuan celcius, reamur, dan fahrenheit menggunakan angka nol dan minus dalam nilai temperatur sehingga menyulitkan perhitungan secara matematis, sehingga ditetapkan bahwa suhu terendah adalah 0 kelvin

jawaban : d

3. Suhu suatu zat diukur dengan ...a. barometer                               b. termometerc. higrometer                              d. manometer

pembahasan : - barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar- termometer adalah alat untuk mengukur suhu- higrometer adalah alat untuk mengukur kelembapan udara- manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup

jawaban : b

4. Pernyataan berikut ini benar, kecuali ...a. suhu merupakan besaran turunanb. alat ukur suhu adalah termometerc. suhu menyatakan derajat panas sebuah bendad. molekul-molekul sebuah benda bergetar cepat jika suhu dinaikkan

pembahasan : suhu merupakan salah satu besaran pokok

jawaban : a

5. Air tidak dipakai untuk mengisi termometer. Hal ini karena ...a. volume air tetapb. tidak memuai ketika dipanaskanc. memiliki pemuaian yang kecild. air membasahi dinding

pembahasan :alasan mengapa air tidak digunakan untuk mengisi tabung termometer antara lain :- air membasahi dinding- tidak berwarna- jangkauan suhu air terbatas (0 - 100) derajat C- perubahan volume air sangat kecil ketika suhunya dinaikkan- merupakan penghantar panas yang sangat jelek

jawaban : d

6. Salah satu keuntungan alkohol sebagai pengisi termometer adalah ...a. dapat mengukur suhu yang sangat tinggib. dapat mengukur suhu yang sangat rendahc. tidak berwarnad. tidak membasahi dinding tabung

pembahasan :keuntungan alkohol sebagai termometer :- alkohol sangat murah dibanding raksa- dapat mengukur suhu dengan sangat teliti- dapat mengukur suhu yang sangat rendah

jawaban : b

7. Keuntungan raksa sebagai pengisi termometer adalah :(1) tidak membasahi dinding(2) pemuaiannya tidak teratur(3) mudah dilihat(4) titik bekunya rendahPernyataan di atas yang benar adalah ...a. 1, 2, dan 3                                           b. 1 dan 3c. 2 dan 4                                                d. 4 saja

Pembahasan :keuntungan raksa sebagai pengisi termometer sebagai berikut :(1) mudah dilihat(2) tidak membasahi dinding(3) jangkauan suhu cukup lebar (-40 sampai 350 derajat C)(4) merupakan penghantar panas yang baik

jawaban : b

8. Titik tetap atas termometer celcius adalah ...a. suhu es yang mencairb. suhu air yang membekuc. suhu air yang panasd. suhu air yang mendidih

pembahasan : titik tetap atas termometer celcius adalah suhu didih air, sedangkan titik tetap bawah adalah suhu lebur air

jawaban : d

9. Termometer klinis mempunyai daerah ukur antara ...a. (0 - 50) derajat C                               b. (0 - 100) derajat Cc. (30 - 40) derajat C                             d. (35 - 42) derajat C

pembahasan :termometer klinis digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Karena suhu terendah manusia tidak pernah kurang dari 35 derajat C dan suhu tertinggi tidak pernah lebih dari 42 derajat C, maka angka-angka pada skala didesain antara 35 - 42 derajat C

jawaban : d

10. Pada termometer celcius, titik didih air adalah 100 derajat C. Pada termometer fahrenheit nilai ini sama dengan ...a. 212 derajat F                                      b. 180 derajat Fc.  132 derajat F                                     d. 32 derajat F

pembahasan :pada skala fahrenheit, titik didih air adalah 212 derajat C, atau dapat juga dihitung dari rumus konversi skala celcius ke skala fahrenheit sebagai berikut :dari soal diketahui t derajat C = 100 derajat C, maka :

 

jawaban : a

11. Suhu suatu zat adalah 25 derajat C. Jika diukur oleh termometer skala fahrenheit, maka suhu zat tersebut adalah ...a. 97 derajat F                                           b. 95 derajat Fc. 77 derajat F                                           d. 45 derajat F

pembahasan :dari soal diketahui :t derajat C = 25maka :

jawaban : c

12. Suhu suatu zat diukur oleh termometer reamur adalah 60 derajat. Bila diukur oleh termometer celcius adalah ...a. 28 derajat                                               b. 48 derajatc. 75 derajat                                               d. 80 derajat

pembahasan :dari soal diketahui t derajat R = 60 derajatmaka :

jawaban : c

13. Titik didih air di permukaan laut adalah ... derajat C.a. 76                 b. 78                      c. 98                   d. 100

pembahasan :titik didih air pada tekanan 76 cmHg (tekanan udara di permukaan laut) adalah 100 derajat C

jawaban : d

14. Titik tetap bawah termometer celcius dibuat dengan cara mencelupkan reservoirnya ke dalam ...a. larutan garamb. es yang sedang meleburc. campuran es dan garamd. air yang sedang mendidih

pembahasan :pada termometer celcius, titik tetap bawah adalah es yang sedang melebur (titik lebur es) dan titik tetap atas adalah air yang sedang mendidih (titik didih air)

jawaban : b

15. Termometer fahrenheit menunjukkan angka yang sama dengan dua kali angka yang ditunjukkan oleh termometer celcius pada suhu ...a. 20 derajat C                                            b. 40 derajat Cc. 80 derajat C                                            d. 160 derajat C

pembahasan :

misalkan t derajat C = y, dari soal diketahui 

maka 

jawaban : d

16. Suhu suatu zat menurut termometer celcius adalah 27 derajat C, maka menurut kelvin suhu itu

sama dengan ...

a. 27 K                  b. 127 K                       c. 300 K                          d. 400 K

pembahasan :

dari soal diketahui 

maka

jawaban : c

17. Penunjukan skala termometer berikut yang mempunyai suhu paling rendah adalah ...

a. 0 K              b. 0 derajat C                       c. 0 derajat R                     d. 0 derajat F

pembahasan :

untuk mengetahui suhu yang paling rendah, maka skala suhu tersebut kita ubah ke skala celcius,

maka :

(1) kelvin ke celcius

(2) reamur ke celcius

(3) fahreheit ke celcius

dengan demikian, suhu terendah adalah - 273 derajat C = 0 K

jawaban : a

18. Suhu suatu zat diukur oleh termometer fahrenheit adalah 55 derajat F. Jika diukur dengan

termometer kelvin, maka suhu zat tersebut sebesar ...

a. 285,8 K                      b. 385,8 K                           c. 485,8 K                       d. 585,8 K

pembahasan :

dari soal diketahui :

maka kita cari dulu t derajat C :

dari rumus

jawaban : a

19. Suatu zat memiliki suhu sebesar 333 K, jika diukur dengan menggunakan termometer skala fahrenheit, maka suhu zat

tersebut sebesar ...

a. 140 derajat F                                              b. 150 derajat F

c. 160 derajat F                                              d. 170 derajat F

pembahasan :

dari soal diketahui t K = 333

maka dengan menggunakan rumus :

jawaban : a

20. Sebagai titik patokan atas pada termometer fahrenheit adalah ...

a. suhu es yang sedang mencair

b. suhu es yang sedang mendidih

c. suhu badan orang sehat

d. campuran es dengan garam

pembahasan :

termometer fahrenheit memiliki ciri-ciri :

1. menggunakan air raksa sebagai pengisi termometer

2. patokan bawah (titik 0 derajat F) adalah suhu campuran es dan garam yang sedang mencair

3. patokan atas (titik 96 derajat F) adalah suhu tubuh orang sehat

jawaban : c

21. Sebagai titik awal pengukuran suhu badan manusia pada termometer klinik diambil suhu terendah

badan manusia, yaitu ...

a. 25 derajat C                    

b. 27 derajat C

c. 35 derajat C

d. 42 derajat C

pembahasan :

suhu tubuh manusia memiliki titik terendah sebesar 35 derajat C dan suhu tertinggi 42 derajat C

jawaban : c

22. Alat untuk menyelidiki pemuaian berbagai zat padat adalah ...

a. barometer

b. bimetal

c. termometer

d. musschenbroek

pembahasan :

1. termometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar

2. bimetal adalah dua keping logam yang angka muainya berbeda dikeling menjadi satu

3. termometer adalah alat untuk mengukur suhu

4. musschenbroek adalah alat untuk menyelidiki pemuaian berbagai zat padat

jawaban : d

23. Batang besi panjangnya 2 m pada suhu 20 derajat C. Setelah suhunya mencapai 80 derajat C,

panjang batang besi menjadi ... (α = 0,000011/oC)a. 2,0013 mb. 2,0126 mc. 2,0168 md. 2,0260 m

pembahasan :

Dari soal diketahui            lo  = 2 m                                        to  = 20oC                                        t    = 80oC                                        α   = 0,000011/oC

maka :Δt      = t - to

          = 80oC – 20oC          = 60oC

Dan   l    = lo {1 + α Δt}              = 2 {1 + (0,000011)(60)}              = 2 (1 + 0,000660)              = 2 (1,000660) = 2,00132 m

jawaban : A

24. Pada suhu 25 derajat C, panjang batang besi adalah 2 m. Berapakah panjang batang besi itu pada suhu 40 derajat C ? Jika :

a. 2,000 m

b. 2,00055 m

c. 2,0033 m

d. 0,0033 m

pembahasan :

dari soal diketahui :

maka :

jawaban : C

25. Apabila koefisien muai panjang suatu logam adalah :

sedangkan koefisien muai ruang (volume) logam tersebut adalah ...

pembahasan :

koefisien muai volume suatu zat padat adalah tiga kali koefisien muai panjangnya. Dengan demikian :

jawaban : d

26. Koefisien muai panjang suatu zat padat bergantung pada ...

a. panjang batang mula-mula

b. jenis zat padat

c. perubahan suhu

d. pertambahan panjang

pembahasan :

koefisien muai panjang berbagai zat padat diselidiki oleh alat yang disebut musschenbroek. Ternyata,

untuk panjang yang sama dan perubahan suhu yang sama, pertambahan panjang berbagai zat padat

berbeda-beda. Ini menunjukkan bahwa koefisien muai panjang suatu zat berbeda-beda, bergantung

pada jenis zat padat.

jawaban : b

27. Angka muai gas besarnya sama dengan ...

pembahasan :

angka muai setiap jenis gas, menurut hasil pengamatan Gay Lussac, ternyata sama yaitu sebesar 

jawaban : a

28. Volume minyak tanah dalam sebuah wadah pada suhu 0 derajat C adalah 1 liter. JIka koefisien

muai ruang minyak tanah  , maka volume minyak tanah pada suhu

100 derajat C adalah ...

a. 1,000955 liter

b. 1,00955 liter

c. 1,0955 liter

d. 1,955 liter

pembahasan :

dari soal diketahui :

maka :

jawaban : c

29. Sebuah keping bimetal terbuat dari logam kuningan dan besi. Jika angka muai panjang kuningan

lebih besar daripada besi, maka ketika bimetal dipanaskan ...

a. membengkok ke arah besi

b. membengkok ke arah kuningan

c. tetap lurus

d. menyusut

pembahasan :

jika keping bimetal dipanaskan, maka bimetal tersebut akan membengkok ke arah logam yang

koefisien muainya terkecil. Karena kuningan memiliki koefisien muai panjang lebih besar daripada

besi, maka bimetal akan membengkok ke arah besi

jawaban : a

30. Berikut adalah cara mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian, kecuali ...

a. membuat celah pada sambungan rel kereta api

b. membuat celah pada sambungan jembatan

c. membuat keping bimetal pada saklar otomatis

d. membuat ukuran bingkai jendela lebih besar dari kacanya

pembahasan :

pada siang hari, ketika panas terik, semua zat akan memuai. Seandainya sambungan rel atau

jembatan tidak diberi celah, maka rel atau jembatan akan melengkung. Demikian, pula pada

pemasangan kaca jendela. Apabila bingkai tepat sama dengan ukuran kacanya, maka tidak ada ruang

tambahan ketika memuai. Ini akan mengakibatkan kaca retak. Sementara itu, membuat keping

bimetal pada saklar otomatis tidak termasuk mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian,

tetapi justru memanfaatkan peristiwa pemuaian

jawaban : c

31. Jika suatu zat dipanaskan sehingga mengalami kenaikan suhu 1 derajat C, maka zat yang memuai

terbesar adalah ...

a. zat padat

b. zat cair

c. gas

d. tidak dapat ditentukan

pembahasan :

untuk kenaikan suhu yang sama, pemuaian suatu zat bergantung pada volume mula-mula dan

koefisien muai ruang zat tersebut. Karena tidak diketahui volume zat mula-mula, maka pemuaian zat

tersebut tidak dapat ditentukan

jawaban : d

32. Berikut ini pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari, kecuali ...

a. pemasangan jembatan besi

b. pengelingan pelat logam

c. memasang roda pada ban baja sebuah lokomotif

d. keping bimetal

pembahasan :

pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari antara lain :

- pengelingan pelat logam

- keping bimetal

- memasang roda pada ban baja sebuah lokomotif

jawaban : a

33. Alat yang tidak memanfaatkan bimetal adalah ...

a. termometer

b. saklar lampu

c. termostat

d. lampu tanda arah mobil

pembahasan :

termometer, secara umum tidak memanfaatkan bimetal, tetapi mempergunakan zat cair sebagai

penigisi tabung termometer

jawaban : a

34. Supaya kaca pada filamen lampu pijar tidak pecah ketika dinyalakan, maka harus dibuat dari

bahan gelas yang mempunyai ...

a. koefisien muai ruang besar

b. koefisen muai ruang kecil

c. massa jenis besar

d. massa jenis kecil

pembahasan :

pada saat lampu pijar menyala maka lampu akan panas. Udara yang berada dalam lampu akan

memuai. Agar kaca tidak pecah karena pemuaian gas, maka kaca harus memiliki koefisien muai ruang

yang besar

jawaban : a

35. Pemasangan kawat jaringan listrik tidak terlalu tegang. Hal ini dilakukan agar ...

a. tidak putus ketika panas

b. tidak putus ketika dingin

c. melengkung ketika panas

d. ada kesempatan pemuaian

pembahasan :

kawat jaringan listrik atau telepon dibiarkan kendor ketika panas. ini bertujuan agar ketika dingin,

penyusutan kawat tidak mengakibatkan tali putus karena terlalu tegang

jawaban : b

http://maryfathim.blogspot.com/2012/04/soal-dan-pembahasan-materi-suhu-dan.html

Bila diperlukan gunakan cair = 1 kal/groC, ces = 0,5 kal/groC, dan Les = 80 kal/gr1. Suhu suatu benda 50 oF. Berapa suhu benda itu dalam skala:a. Celciusb. Reamurc. KelvinJawab :

2. Pada suhu berapakah (dalam skala Reamur) ketika termometer Fahrenheit dan Reamur menunjukkan angka yang sama ?Jawab :Menunjuk angka yang sama berarti nilai tr = tf

3. Termometer X yang telah ditera menunjukkan suhu 140 untuk titik didih air dan -10 untuk titik beku air. Berapa suhu yang ditunjukkan termometer itu bila digunakan untuk mengukur benda yang suhunya:a. 60 oCb. 68 oFJawab :

4. Suhu air mendidih menurut pengukuran termometer A adalah 140, sedangkan menurut termometer B suhunya 90. Termometer A menunjuk angka -10 sedangkan termometer B menunjuk angka 10 ketika keduanya digunakan untuk mengukur suhu air membeku. Bila suatu benda suhunya 34 oB, berapakah suhu benda tersebut menurut pengukuran termometer A ?

5. Sejumlah kalor diberikan kepada 100 gram es yang suhunya -10 oC. Tentukan keadaan akhir dari es itu (fase zat dan suhunya) bila jumlah kalor yang diberikan :a. 12.500 kalorib. 4.500 kaloriJawab :Untuk bentuk soal seperti ini kita uji andaikan es melebur semua membutuhkan kalor berapa ? Kita hitung dengan persamaan Q = m c t dan Q = m . LDari suhu – 10 menjadi 00 es diperlukan kalor = 100 . 0,5 . 10 = 500 kalori dan untuk perubahan wujud menjadi air diperlukan kalor = 100 . 80 = 8000 kalori. Jadi total untuk meleburkan es dibutuhkan kalor = 500 + 8000 = 8500 kalori.Maka kita baru bisa menjawab pertanyaan jika di beri kalor 12.500 maka akan tersisa 12.500 – 8500 = 4000 kalor, kalor 4000 ini digunakan untuk naik suhunya dari 0 melalui perhitungan 4000 = 100 . 1 . t maka akan didapat t = 400 C dan semua es sudah menjadi airDan jika di beri kalor 4500 kalori tidak akan cukup untuk meleburkan es semuanya, pertama sebanyak 500 kalori untuk menaikkan suhu es semuanya menjadi 00 C es, dan sisa kalor sebanyak 4500 – 500 = 4000 kalori untuk merubah wujud es sebanyak 4000 = mes . 80 dan didapat mes = 50 gram, jadi es yang melebur hanya 50 gram dan suhu masih 00 C

http://www.onfisika.com/2013/03/soal-dan-pembahasan-suhu-dan-kalor.html

Soal No. 1Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir logam!PembahasanData :Q = 12 kilojoule = 12000 joulem = 2500 gram = 2,5 kgT1 = 30oC

c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC 

T2 =...?

Q = mcΔT12000 = (2,5)(840)ΔTΔT = 12000/2100 = 5,71 oC

T2 = T1 + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 oC

Soal No. 2500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga suhu −2oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5

kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!

PembahasanData :m = 500 gram T1 = −12oC

T2 = −2oC

ΔT = T2 − T1 = −2o − (−12 ) = 10oC

c = 0,5 kalori/groC Q = ....?

Q = mcΔTQ = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori

1 kalori = 4,2 jouleQ = 2500 x 4,2 = 10500 joule

Soal No. 3500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang

bersuhu 0oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!

PembahasanData yang diperlukan:m = 500 gram L = 80 kalori/gr Q = ....?

Q = mLQ = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal

Soal No. 4500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor

jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!

Pembahasan

Data yang diperlukan:m = 500 gram cair = 1 kalori/groC

Les = 80 kalori/gr 

Suhu akhir → 5oCQ = .....?

Untuk menjadikan es 0oC hingga menjadi air 5oC ada dua proses yang harus dilalui:

→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q1

Q1 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori

→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan

Q2

Q2 = mcairΔTair = (500) (1)(5) = 2500 kalori

Kalor total yang diperlukan:Q = Q1 + Q2 = 40000 + 2500 = 42500 kalori

Soal No. 5500 gram es bersuhu −10oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika

kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1

kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!

PembahasanData yang diperlukan:m = 500 gram ces = 0,5 kalori/groC

cair = 1 kal/groC

Les = 80 kal/gr 

Suhu akhir → 5oCQ = .....?

Untuk menjadikan es − 10oC hingga menjadi air 5oC ada tiga proses yang harus dilalui:

→ Proses untuk menaikkan suhu es dari −10oC menjadi es bersuhu 0oC, kalor yang

diperlukan namakan Q1

Q1 = mcesΔTes = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori

→ Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q2

Q2 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori

→ Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan

Q3

Q3 = mcairΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori

Kalor total yang diperlukan:

Q = Q1 +Q2 + Q3 = 2500 + 40000 + 2500 = 45000 kalori

Soal No. 6200 gram air bersuhu 80oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20oC. Tentukan suhu campurannya!

PembahasanData yang diperlukan:m1 = 200 gram

m2 = 300 gram

ΔT1 = 80 − t

ΔT2 = t − 20Suhu akhir = t = ......?

Qlepas = Qterima

m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2 (200)(1) (80 − t) = (300)(1)(t − 20) (2)(1)(80 − t) = (3)(1)(t − 20) 160 − 2t = 3t − 605t = 220t = 44oC

Soal No.7Sepotong es bermassa 100 gram  bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C. 

 

Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu akhir campuran antara es dan air tersebut?  PembahasanSoal di atas tentang pertukaran kalor / Asas Black. Kalor yang dilepaskan air digunakan oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi air dan sisanya digunakan untuk menaikkan suhu es yang sudah mencair tadi. 

dengan Q1 adalah kalor yang dilepaskan air, Q2 adalah kalor yang digunakan es untuk

melebur/mencair dan Q3 adalah kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu es yang telah mencair. 

Berikutnya adalah contoh soal tentang pencampuran air panas dan air dingin dengan memperhitungkan kalor yang diserap oleh bejana atau wadahnya:

Soal No. 8Air bermassa 100 g bersuhu 20°C berada dalam wadah terbuat dari bahan yang memiliki kalor jenis 0,20 kal/g°C dan bermassa 200 g. Ke dalam wadah kemudian dituangkan air panas bersuhu 90°C sebanyak 800 g. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/g°C, tentukan suhu akhir air campuran!

PembahasanKalor yang berasal dari air panas 90°C saat pencampuran, sebagian diserap oleh air yang bersuhu 20° dan sebagian lagi diserap oleh wadah. Tidak ada keterangan terkait dengan suhu awal wadah, jadi anggap saja suhunya sama dengan suhu air di dalam wadah, yaitu 20°C. 

Data :-Air panasm1 = 800 g

c1 = 1 kal/g°C

-Air dingin m2 = 100 g

c2 = 1 kal/g°C

-Wadah m3 = 200 g

c3 = 0,20 kal/g°C

Qlepas = Qterima

m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2 + m3c3ΔT3

Soal No. 9Perhatikan gambar berikut! Dua buah logam terbuat dari bahan yang sama   disambungkan. 

 

Jika panjang logam P adalah dua kali panjang logam Q dan konduktivitas thermal logam P adalah setengah dari logam Q, tentukan suhu pada sambungan antara kedua logam! 

PembahasanBanyaknya kalor persatuan waktu yang melalui logam P sama dengan kalor yang melalui logam Q. Gunakan rumus perpindahan kalor secara konduksi : 

Soal No. 10Sebuah tangki baja yang memiliki koefisien muai panjang 12 x 10-6/°C, dan bervolume 0,05

m3diisi penuh dengan bensin yang memiliki koefisien muai ruang 950 x 10-6/°C pada temperatur 20°C. Jika kemudian tangki ini dipanaskan sampai 50°C, tentukan besar volume bensin yang tumpah! (Sumber : Soal SPMB)

Pembahasan

Sumber: fisikastudycenter.com

1.     Apa yang dimaksud dengan suhu dan berikan contohnya !Suhu adalah derajat panas atau dingin suatu benda.Contohnya: api, es, matahari, dll

2.      Apa nama alat untuk mengukur suhu ?Termometer

3.      Apa yang dimaksud dengan besaran ?Besaran adalah perbandingan nilai atau angka yang dapat diukur

4.      Apa yang dimaksud dengan satuan ?Satuan adalah nilai atau angka yang dimiliki oleh besaran

5.      Jelaskan tentang sifat termometris zat beserta contohnya !Sifat termometris zat adalah sifat zat yang berubah ketika suhu berubah.contoh: besi ketika dipanaskan

6.      Perubahan apakah yang terjadi apabila benda mempunyai sifat termometris zat ?Akan terjadi perubahan warna, bentuk, volume, tekanan, aliran (konveksi), dll.

7.      Sebutkan jenis-jenis termometer !-Termometer kaca-Termometer gas-Termokoper-Pirometer (hambatan listrik)

8.      Cairan apakah yang terdapat dalam termometer ?Air raksa

9.      Sebutkan kelebihan termometer air raksa !-Tidak membasahi dinding-Cepat menyerap panas atau dingin-Pemuain teratur-Mudah dilihat-Memiliki titik beku -39˚C dan titik didih 137˚C

10.  Sebutkan kelebihan dan kekurangan termometer alkohol !Kelebihan : -Memiliki titik beku -114˚C dan titik didih 78˚CKekurangan : - hanya dapat mengukur suhu dingin

11.  Berapakah titik beku celcius ?0˚C11

12.  Berapakah titik beku reamur ?0˚R12

13.  Berapakah titik beku frahenheit ?32˚F13

14.  Berapakah titik beku Kelvin ?273 K14

15.  Berapakah titik didih celcius ?100˚C15

16.  Berapakah titik didih reamur ?80˚R16

17.  Berapakah titik didih frahenheit ?212˚F17

18.  Berapakah titik didih Kelvin ?373 K18

19.  Tuliskan rumus skala ˚C dan ˚R !

˚C =    ˚R

˚R =   ˚C20.  Tuliskan rumus skala ˚C dan ˚F !

˚C =    ( F-32)

˚F =    . ˚C+32

21.  Tuliskan rumus skala ˚R dan ˚F !

˚R =    (˚F-32)

˚F =    . ˚R+32

22.  Tuliskan rumus skala ˚C dan ˚K !K = ˚C+273˚C = K-273

23.  Apa yang dimaksud dengan kalor ?Kalor adalah sesuatu yang dipindahkan dari suatu zat (benda) yang bersuhu lebih tinggi ke zat (benda) dengan suhu yang lebih rendah

24.  Apa satuan yang digunakan oleh kalor ?Dalam system MKS/SI satuan kalor adalah joule dan dalam satuan GS adalah erg dan satuan kalor yang sering digunakan adalah kalori

25.  Berapakah joule dalam 1 kalori dan berapakah kalori dalam 1 joule ?1 kalori= 4,2 joule dan 1 joule= 0,24 kalori

26.  Apa yang dimaksud dengan 1 kalori ?1 kalori adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1˚C pada 1 gram air

27.  Tuliskan rumus kalor !Q=m X c X Δtket:Q= banyaknya kalor yang diperlukan dan dilepaskan (jika Kkal)m= massa benda (kg/g)Δt= naik turunnya suhu ˚Cc= kalor jenis suatu zat (J/kg˚C)

28.  Jelaskan apa yang dimaksud dengan pemuaian zat !Pemuaian zat merupakan gerakan atom penyusun benda karena mengalami pemanasan. Makin panas suhu suatu benda maka makin cepat getaran antar atom yang menyebar ke segala arah.

29.  Alat apa yang digunakan untuk membuktikan adanya pemuaian zat padat ?Alat untuk pembuktian adanya pemuaian zat padat adalah Muss Chenbroek

30.  Tuliskan rumus muai panjang dan muai luas !Rumus muai panjang

lt = lo (1+   ) atau ket:lo = panjang zat padat mula-mula

lt = panjang zat padat pada suhu 

 = koefisien muai panjang zat padat per   (nilainya tergantung dari jenis zat)

 = perubahan suhu dalam Rumus muai luas

At = Ao (1+ ) atau   = 

31.  Jelaskan apa yang dimaksud dengan kalor lebur, kalor beku, dan kalor laten !-Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan kg zat yang dileburkan-Kalor beku adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk membekukan kg zat yang dibekukan-Kalor laten adalah kalor yang tersembunyi untuk besarnya massa

32.  Apa yang dimaksud dengan fluida ?Fluida adalah suatu zat yang dapat berubah bentuk sesuai dengan wadanya dan dapat mengalir (zat cair & gas)

33.  Ada berapakah jenis fluida ?-Fluida statis-Fluida Dinamis

34.  Jelaskan apa yang dimaksud dengan fluida statis !Fluida statis adalah fluida yang berada dalam suatu wadah yang akan memberikan tekanan terhadap wadah

35.  Tuliskan rumus  tekanan !

P =ket:P = tekanan (N/m2 atau pascal)F = gaya tekanan (N)A = luas penampang (M2)

36.  Tuliskan rumus massa jenis !

ket:

 = massa jenis (kg/m3)m = massa zat (kg)V =  volume (m3)

37.  Tuliskan rumus berat jenis !

BJalkohol =

38.  Apa yang dimaksud dengan meniscus dan berikan contohnya !Meniscus adalah peristiwa mencekung atau mencembungnya permukaan zat cair. Berdasarkan bentuk permukaan zat cair, meniscus dibedakan menjadi 2 yaitu meniscus cembung dan meniscus cekung. Meniscus cembung terjadi jika kohesi lebih besar dari pada adhesi dan meniscus cekung terjadi jika adhesi lebih besar dari kohesi.contoh:-Meniskus cembung: air raksa yang di masukan ke tabung kaca-Meniskus cekung: air biasa yang di masukan ke tabung kaca

39.  Apa yang dimaksud dengan kohesi dan adhesi dan berikan contohnya !-Kohesi adalah gaya tarik menarik antar molekul yang sama jenisnya. Gaya ini menyebabkan zat yang satu dengan yang lainnya tidak dapat menempel karena molekulnya saling tolak menolak.contoh: air di atas daun talas, air raksa yang dimasukan kedalam tabung reaksi kimia-Adhesi adalah gaya tarik menarik antar molekul yang berbeda jenisnya. Gaya ini menyebabkan antara zat yang satu dengan yang lainnya dapat menempel dengan baik karena molekulnya saling tarik menarik atau merekat.contoh: ari di telapak tangan, air susu tumpah ke lantai, lem

40.  Apa yang dimaksud dengan tegangan permukaan dan berikan contohnya !Tegangan permukaan adalah kecenderungan zat cair seolah-olah terdapat selaput atau lapisan yang tegang, sehingga dapat menahan benda. Hal ini terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara partikel zat cair (kohesi).contoh:-serangga air dapat berjalan di atas permukaan air-silet yang mengambang dipermukaan air

41.  Apa yang dimaksud dengan kapilaritas dan berikan contohnya !Kapilaritas adalah peristiwa naik turunya zat cair di dalam pipa kapiler (pipa yang diameternya

sangat kecil).contoh:-naiknya minyak tanah pada sumbu kompor-naiknya air dari akar menuju daun pada tumbuhan melalui pembuluh xylem

42.  Apa yang dimaksud dengan viskositas dan berikan contohnya !Viskositas adalah suatu kekentalan dari suatu fluida yang dimana kekentalan ini dapat menentukan aliran pada fluida tersebut.contoh: magma/lava dari gunung merapi

43.  Ubahlah suhu 113˚F ke˚R !

 =   ( -32)

 =   (113 -32)        

 =    . 81 9 jadi = 36

44.  Ubahlah suhu 113˚F ke˚C !

 =   ( -32)

 =   ( -32)

 =   . 819 jadi  = 45  

45.  Ubahlah suhu 113˚F ke˚K !

K =   + 273

K = 45  + 273K = 318 K

46.  Apa yang dimaksud dengan tekanan hidrostatis (Ph) ?Tekanan Hidrostatis adalah tekanan dalam fluida statis karena pengaruh gravitasi bumi.

47. Sebutkan macam-macam tipe termometer ?Beberapa tipe termometer antara lain:-termometer alkohol          -termometer basal             -termometer cairan kristal-termometer merkuri          -termometer oral                -termistor-termometer Galileo           -termometer infra merah   -bi-metal mechanical thermometer-electrical resistance thermometer                              -reversing thermometer            -silicon bandgap temperature sensor                        -thermocouple-coulomb blockade thermometer-six's thermometer, juga dikenal sebagai maximum minimum thermometer

48. Apa hubungan kalor dengan energi listrik ?

Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi listrik. Dalam pembahasan ini hanya akan diulas tentang hubungan energi listrik dengan energi kalor. Alat yang digunakan mengubah energi listrik menjadi energi kalor adalah ketel listrik, pemanas listrik, dll.

49. Apa sifat dari fluida ?

Fluida memiliki sifat tidak menolak terhadap perubahan bentuk dan kemampuan untuk mengalir (atau umumnya kemampuannya untuk mengambil bentuk dari wadah mereka). Sifat ini biasanya dikarenakan sebuah fungsi dari ketidakmampuan mereka mengadakan tegangan geser (shear stress) dalam ekuilibrium statik.

50.  Kapal selam berada pada kedalaman 50m dibawah permukaan laut. Bila massa jenis air laut 1,03X103 kg/m3 dan tekanan udara diatas permukaan laut 105 Pa, berapa tekanan total yang dialami kapalselam(g=10m/s2).Dik:           Dit: Ptotal ?h = 50mg = 10m/s2

.air = 1,03X103 kg/m3

Po = 105 Pa

Jawab: Ptotal = Po +   . g . h= 105 Pa + ,03X103 kg/m3 . 10m/s2 . 50m= 105 Pa + 515 X 103

= 1 X 105 + 5,15 X 105 = 6,15 X 10 5   N/m 2  

http://sundanese19.blogspot.com/2013/01/contoh-50-soal-fisika-semester-1-smk.html

1.     Pipa U mula-mula diisi air yang massa jenisnya   1 g/cm3, kemudian salah satu kakinya diisi dengan minyak setinggi 8 cm. Jika massa jenis minyak 0,8 gr/cm3, selisih permukaan air dalam pipa adalah ... cm.

A.     0,8B.     1,6C.     3,2D.    4,8E.     6,4

2.     Kempa hidrolik memiliki perbandingan diameter  1 : 20. Apabila pada penghisap besar dimuati mobil 15.000 N, agar setimbang, pada penghisap kecil diberi gaya sebesar ...

A.     37,5B.     75C.     150D.    375E.     750

3.     Sepotong balok volumenya 2 m2 dimasukkan ke dalam air. Jika massa balok itu 140 kg, volume balok yang berada di atas permukaan air adalah ...

A.     0,6 m3

B.     0,8 m3

C.     1,0 m3

D.    1,2 m3

E.     1,4 m3

4.     Sebuah benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan alkohol dengan 40% volume benda berada dalam air dan 20% di dalam alkohol. Jika massa jenis alkohol 0,8 gr/cm3, hitung massa jenis benda dalam gr/cm3?

A.     0,02B.     0,26C.     0,56D.    2E.     2,2

5.     Batang jarum yang panjangnya 4 cm diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan air. Apabila tegangan permukaan air 7 x 10-2N/m, maka gaya pada permukaan tersebut sebesar ...

A.     1,4 x 10-3 NB.     2,8 x 10-3 NC.     4,2 x 10-3 ND.    5,6 x 10-3 NE.     7,0 x 10-3 N

6.     Naik atau turunnya permukaan zat cair di dalam pipa kapiler dipengaruhi oleh :1)    tegangan permukaan zat cair

2)    massa jenis zat cair3)    jari-jari pipa kapiler4)    volume zat cair

Pernyataan yang benar adalah ...A.     1, 2, dan 3B.     1 dan 3C.     2 dan 4D.    4 sajaE.     1, 2, 3, dan 4

7.     Besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda jatuh di dalam zat cair tergantung pada besaran-besaran berikut ini, kecuali ...

A.     kecepatan bendaB.     viskositas zat cairC.     besar bendaD.    massa jenis zat cairE.     tegangan muka zat cair

8.     Sepotong kaca di udara memiliki berat 25 N dan massa jenis 2,5 x 103kg/m3. Bila massa jenis air 103 kg/m3 dan percepatan gravitasinya 10 m/s2, maka berat kaca di dalam air adalah ...

A.     10 NB.     15 NC.     20 ND.    25 NE.     30 N

9.     Pernyataan ini benar untuk fluida ideal, kecuali ...A.     fluida itu tidak kompresibelB.     tidak ada gaya gesekan antarmolekulC.     alirannya turbulenD.    antara dinding tabung dengan fluida tidak terjadi gesekanE.     alirannya stasioner

10.  Pesawat terbang dapat mengangkasa karena ...A.     gaya angkat mesin pesawatB.     perbedaan kecepatan terbang di belakangC.     perbedaan kecepatan aliran udara di atas dengan di bawah pesawat terbangD.    perubahan momentum pesawat terbangE.     berat udara yang dipindahkan lebih besar daripada berat pesawat terbang

11.  Gambar di bawah adalah pipa saluran yang dialiri air dengan debit 50 liter tiap sekon. Jari-jari di A = 2 kali di B, maka kecepatan di B dibandingkan kecepatan aliran di A adalah ...

A.     1 : 4B.     1 : 2C.     2 : 3D.    2 : 1E.     4 : 1

12.  Sebuah pipa besar luas penampangnya 4 cm2, ujungnya memiliki luas penampang 2 cm2. Kecepatan  aliran  air  pada  pipa  yang  besar 0,2 m/s. Dalam 5 menit air yang keluar dari kran adalah ...

A.     4000 cm3

B.     8000 cm3

C.     12000 cm3

D.    16000 cm3

E.     24000 cm3

13.  Sebuah bejana, seperti tampak pada gambar di bawah, luas penampang lubang kebocoran 0,4 cm2. Tinggi permukaan air 145 cm, lubang berada 20 cm dari dasar (g = 10 m/s2). Debit air yang keluar melewati lubang B dan jarak jatuhnya air pertama kali di lantai terhadap dasar bejana adalah ...

A.     2 x 10–4 m3/s; 0,2 mB.     5 m3/s; 0,2 mC.     5 m3/s; 5 mD.    0,2 m3/s; 2 x 10–4 mE.     0,2 m3/s; 5 m14.  Air megalir melewati pipa venturimeter, jika luas penampang A1dan A2 masing-masing 4 cm2 dan 2

cm2, dan g = 10 m/s2, maka kecepatan (v) air yang memasuki pipa venturimeter adalah ...

A.       ms–1

B.       ms–1

C.       ms–1

D.    2 ms–1

E.     3 ms–1

15.  Besarnya tekanan gas terhadap dinding wadahnya ditentukan oleh :1)    gaya total terhadap dinding wadah2)    perubahan momentum molekul gas ketika menumbuk dinding wadah3)    energi kinetik rata-rata molekul gas4)    kerapatan molekul-molekul gas di dalam wadah

Pernyataan yang benar adalah ...A.     1, 2, dan 3B.     1 dan 3C.     2 dan 4D.    4 sajaE.     1, 2, 3 dan 4

16.  Jika volume gas ideal diperbesar dua kali semula dan ternyata energi dalamnya menjadi empat kali semula, maka tekanan gas tersebut menjadi ...

A.     0,25B.     0,5C.     tetap

D.    2E.     4

17.  Suatu gas ideal mula-mula volumenya 2 liter, kemudian diberi kalor sebesar 500 Joule sehingga volumenya menjadi 4 liter. Jika proses berlangsung secara isobarik dengan tekanan      2 x 105N/m2, maka ...

A.     tekanan akan turunB.     energi dalam naik 100 Joule

C.     usahanya 300 JouleD.    energi dalamnya tetapE.     kalor yang diserap diubah semuanya menjadi usaha

18.  Energi  kinetik gas pada suhu 400oK adalah       80 Joule. Agar energi kinetik gas bertambah menjadi 100 Joule, maka suhu gas dinaikkan menjadi ...

A.     100 oKB.     200 oKC.     500 oK

D.    580 oKE.     600 oK

19.  Apabila suhu gas dalam ruang tertutup dinaikkan menjadi tiga kali suhu mula-mula, kecepatan molekul rata-rata menjadi ... kali.

A.     

B.     C.     3D.    6E.     9

20.  Jika  = massa jenis gas; P = tekanan gas; T = suhu mutlak gas; M = massa molekul gas dan    R = tetapan umum. Maka massa jenis gas dapat dinyatakan dengan rumus ...

A.      = 

B.      = 

C.      = 

D.     = RT 

E.      = R

21.  Sebuah tangki berisi 5,5 kg gas karbondioksida dengan tekanan 4 atm. Jika gas karbondioksida itu dipompa keluar kemudian diganti dengan      5 kg gas oksigen pada suhu yang sama, maka tekanannya menjadi ...

A.     1 atmB.     2 atmC.     3 atm

D.    4 atmE.     5 atm

22.  Sebuah mesin mempunyai efisiensi maksimum 40%. Bila mesin itu bekerja pada reservoir suhu tinggi 227 oC, maka suhu uap yang dibuang di dalam reservoir suhu rendah adalah ...

A.     27 oC D.    327 oC

B.     127 oCC.     300 oC

E.     627 oC

23.  Sebuah tangki yang volumenya 150 liter berisi 6,25 kg udara pada tekanan 2,5 atm. Supaya tekannya menjadi 2 atm, udara harus dikeluarkan dari tangki sebesar ... kg.

A.     0,50B.     0,75C.     1,0

D.    1,25E.     1,50

24.  Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan menjadi 2T, maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi ...

A.     v

B.      vC.     2v

D.    4vE.     v2

25.  Gas Helium pada suhu 27 oC mempunyai massa 8 gram. Apabila massa atom He = 4 dan           R = 8,31 Joule/mol . K, maka energi dalam gas tersebut sebesar ...

A.     7479 JouleB.     7489 JouleC.     7679 JouleD.    8747 JouleE.     8774 Joule

26.  Bila sejumlah gas ideal yang massanya tetap ditekan pada suhu tetap, maka molekul-molekulnya akan ...

A.     mempunyai energi kinetik lebih besarB.     mempunyai momentum lebih besarC.     lebih sering menumbuk dinding tempat gasD.    bergerak lebih cepatE.     bergerak lebih lambat

27.  Menurut teori kinetik gas, energi kinetik rata-rata molekul gas ideal monoatomik pada temperatur T sama dengan ... (k = konstanta Stefan-Boltzmann).

A.     B.     k . T

C.     

D.    E.     3 kT

28.  Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi dengan suhu 627 oC dan efisiensi 30%, mempunyai reservoir suhu rendah bersuhu ...

A.     270 KB.     439 KC.     627 KD.    630 KE.     900 K

29.  Hukum I Termodinamika menyatakan :A.     kalor tidak dapat masuk dan keluar sistemB.     energi adalah kekalC.     energi dalam adalah kekalD.    entropi sistem adalah kekalE.     sistem tidak mendapat usaha dari luar

30.  Suatu gas mengalami siklus seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah.

Bila siklus diulangi 100 kali dalam 10 detik, maka daya yang dihasilkan oleh proses ini adalah ...A.     100 WB.     200 WC.     300 WD.    400 WE.     500 W

JAWABAN TO FISIKA KELAS XI_SMU 77

1.     B2.     B3.     E4.     D5.     B6.     D7.     C8.     D9.     B10.  A11.  B12.  D13.  B14.  D15.  D16.  C17.  D18.  C19.  B20.  D21.  B22.  A23.  A24.  C25.  B26.  A

27.  E28.  B29.  C30.  C31.  E32.  E33.  A34.  C35.  E36.  D37.  B38.  C39.  B40.  C41.  E42.  A43.  D44.  A45.  A46.  C47.  C48.  D49.  B50.  D

http://zonapelajaran.blogspot.com/2012/12/soal-ulangan-fisika-kelas-xi-xb-jawaban_23.html