Soal Suhu Dan Kalor
-
Upload
shierrymerrychristinesimbolon -
Category
Documents
-
view
615 -
download
19
description
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