Contoh Soal Suhu Dan Kalor [PDF]

Citation preview

1. Suhu sebuah benda jika diukur menggunakan termometer celsius akan bernilai 45. Berapa nilai yang ditunjukkan oleh termometer Reamur, Fahrenheit dan kelvin ? Diketahui T = 5⁰C Ditanya a. T⁰R . . . . ? b. T⁰F. . . . ? c. T K . . . . ? Jawab : a. T⁰C = 4/5 (T) ⁰R = 4/5 (45) ⁰R = 36⁰R b. T⁰C = (9/5 x T) + 32 ⁰F = (9/5 X 45) + 32 ⁰F = 113 ⁰F c. 45⁰C = 318 K Jadi benda itu ketika diukur dengan temometer Reamur akan menunjukkan 36⁰R, diukur dengan termometer fahrenheit menunjukkan 113⁰F dan 318 ketika diukur dengan termometer Kelvin.



2. Banyaknya kalor yang harus diserap untuk mengubah wujud 1 gram emas dari padat menjadi cair adalah….. (Kalor lebur emas = 64,5 x 103 J/kg) ulasan Diketahui : Massa emas (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg Kalor lebur emas (LF) = 64,5 x 103 J/kg Ditanya : Kalor (Q) yang diserap emas Jawab : Q = m LF



Q = (1 x 10-3 kg)(64,5 x 103 J/kg) Q = 64,5 Joule



3. Untuk menaikkan suhu 0,5 kg suatu zat cair yang kalor jenis-nya 400 J/kg.oC dari 28oC menjadi 38oC diperlukan kalor sebesar... Diketahui: m = 0,5 kg c = 400 J/kg.oC T1 = 28 oC T2 = 38 oC Ditanya: Q = ... Jawab: Terlebih dahulu hitung ΔT. ΔT = T2 – T1 = 38oC – 28oC = 10oC Menghitung Q Q = m . c . ΔT = 0,5 kg . 400 J/kg.oC . 10oC = 2.000 J = 2 kJ



4. Berapa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 kg air yang bersuhu 20⁰C menjadi 100⁰C jika diketahui kalor jenis air 1000 J/kg⁰C ? Diketahui : m = 1 kg c = 1000 J/kg⁰C ΔT = 100⁰C - 20⁰C = 80⁰C Ditanya : Q...? Jawab : Q = m. c ΔT Q = 1. 1000. 80



Q = 80.000 J



5. Banyaknya kalor yang harus dilepaskan 1 gram raksa untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi padat adalah….. Kalor lebur raksa = 11,8 x 103 J/kg Pembahasan Diketahui : Massa raksa (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg Kalor lebur raksa (LF) = 11,8 x 103 J/kg Ditanya : Kalor (Q) yang dilepaskan raksa Jawab : Q = m LF Q = (1 x 10-3 kg)(11,8 x 103 J/kg) Q = 11,8 Joule



6. Zat cair yang massanya 10 kg dipanaskan dari suhu 25oC menjadi 75oC memerlukan panas sebesar 4 . 105 Joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah... Pembahasan: Diketahui: m = 10 kg Q = 4 . 105 J T1 = 25oC T2 = 75oC Ditanya: c = ... Jawab: Q = m . c . ΔT untuk pembahasan selanjutnya silakan masukkan sendiri angkanya ya ... ΔT= t2-T1



7. Kapasitas panas air yang bermassa 2 kg jika kalor jenis air 400 J/kg.oC adalah... Pembahasan: Diketahui: m = 2 kg c = 400 J/kg .oC Ditanya: C = ... Jawab: C = m . c = 2 kg . 400 J/kg.oC



8. Kalor yang diserap untuk menguapkan 1 kg air adalah….. Kalor uap air = 2256 x 103 J/kg Pembahasan Diketahui : Massa air (m) = 1 kg Kalor uap air (LV) = 2256 x 103 J/kg Ditanya : Kalor (Q) yang diserap air Jawab : Q = m LV Q = (1 kg)(2256 x 103 J/kg) Q = 2256 x 103 Joule



9. Diketahui massa sebuah aluminum 500 gram bersuhu 10⁰C. Aluminium kemudian menyerap kalor sebesar 1.5kilojoule sehingga suhunya naik menjadi 20⁰C. Berapa kalor jenis aluminium tersebut ? Diketahui : m = 500 gram = 0.5 kg Q = 1.5 kj = 1500 J



ΔT = 20⁰C - 10⁰C = 10⁰C Ditanya : c...? jawab : c = Q / m.ΔT c = 1500 J / (0.5 kg.10⁰C) c = 300 J/kg⁰C



10. Tentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 500gram es yang bersuhu - 12⁰C menjadi - 2⁰C. Nyatakan dalam satuan joule jika diketahui kalor jenis es 0.5 kalori/gr⁰C ! Diketahui : m = 500 gram c = 0.5 kal/gr⁰C ΔT = -2 ⁰C – (-12⁰C) = 10⁰C Ditanya : Q...? Jawab : Q = m.c.ΔT Q = (500).(0.5).(10) Q = 2500 kalori



Ingat1 kalori = 4.2 joule maka, 2500 (4.2) = 10.500 Joule Jadi kalor yang diperlukan utuk memanaskan es tersebut sebesar 10.500Joule.



11. Kalor yang dilepaskan untuk mencairkan 1 gram gas nitrogen adalah….. Kalor uap nitrogen = 200 x 103 J/kg



Pembahasan Diketahui : Massa air (m) = 1 gram = 1 x 10-3 kg Kalor uap nitrogen (LV) = 200 x 103 J/kg Ditanya : Kalor (Q) yang dilepaskan gas nitrogen Jawab : Q = m LV Q = (1 x 10-3 kg)(200 x 103 J/kg) Q = 200 Joule



12. Sebongkah es bermassa 0,4 kg pada suhu 0oC. Banyak kalor yang dibutuhkan untuk melebur es menjadi air jika kalor lebur es 80 kal/gr adalah... Diketahui: m = 0,4 kg = 0,4 . 1000 gr = 400 gr L = 80 kal/gr Ditanya: Q = ... Jawab: Q = m . L = 400 gr . 80 kal/gr = 32.000 kalori



13. Untuk meleburkan 3 kg zat padat menjadi cair seluruhnya diperlukan kalor 6.804 . 102 Joule. Kalor lebur zat tersebut adalah.. Diketahui: m = 3 kg Q = 6.804 Joule Ditanya: L = ... Jawab: Q=m.L ubah rumus menjadi L= Q/m



untuk selanjutnya silakan dicoba ya ...tinggal memasukkan angka saja



14. Timah bermassa 2 kilogram mempunyai kalor jenis 1400 J.kg-1C-1. Banyaknya kalor yang diserap timah untuk menaikkan suhunya dari 50oC sampai 100oC adalah…. Diketahui : Massa (m) = 2 kg Kalor jenis timah (c) = 1400 J.kg-1C-1 Perubahan suhu (ΔT) = 100oC – 50oC = 50oC Ditanya : Kalor (Q) yang diserap timah Jawab : Rumus kalor : Q = m c ΔT Keterangan : Q = kalor, m = massa, c = kalor jenis, ΔT = perubahan suhu Kalor yang diserap timah : Q = (2 kg)(1400 J.kg-1C-1)(50oC) Q = (100)(1400) Q = 140.000 Joule Q = 1,4 x 105 Joule



15. Sebuah benda bersuhu 5⁰C menyerap kalor sebesar 1500 joule sehingga suhunya naik menjadi 32⁰C. Tentukan kapasitas kalor benda tersebut ! Diketahui : Q = 1500 J ΔT = 32⁰C – 5 ⁰C = 27⁰C = 300K Ditanya : C...? Jawab : C = Q / ΔT



C = 1500J / 300K C = 5J/K



16. Tembaga dengan kalor jenis 0,1 kal.gr-1 oC-1 mengalami perubahan suhu 40oC. Apabila kalor yang diserap tembaga selama suhunya berubah adalah 200 kalori, maka massa tembaga tersebut adalah…. Diketahui : Kalor jenis tembaga (c) = 0,1 kal.gr-1 oC-1 Perubahan suhu (ΔT) = 40oC Kalor (Q) = 200 kalori Ditanya : Massa Q = m c ΔT 200 kal = (m)(0,1 kal.gr-1 oC-1)(40oC) 200 = (m)(0,1 gr-1)(40) 200 = (m)(1 gr-1)(4) 200 = (m)(4 gr-1) m = 200 / 4 gr-1 m = 50 gr



17. Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu – 10 oC hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20oC adalah...(kalor jenis air = 1 kal/gr.oC, kalor jenis es = 0,5 kal/gr.oC, kalor lebur es = 80 kal/gr) Diketahui: m = 900 gram T1 = – 10 oC T2 = 20 oC cair = 1 kal/gr.oC ces = 0,5 kal/gr.oC L = 80 kal/gr



Ditanya: Q = ... Jawab: Menghitung Q1 Q1 = m . ces . ΔT = 900 gr. 0,5 kal/gr. C (0 – (– 10)) oC = 4.500 kalori ========= ΔT = T2 – T1 (suhu tinggi dikurang suhu rendah). Menghitung Q2 Q2 = m . L = 900 gr . 80 kal/gr = 7.200 kalori Menghitung Q3 Q3 = m . cair . ΔT = 900 gr . 1 kal/gr.oC (20 – 0)oC = 1.800 kalori Menghitung Q total Q = Q1 + Q2 + Q3 = 4.500 kal + 7.200 kal + 1.800 kal = 13.500 kalori



18. Manakah yang lebih cepat panas jika dijemur bersamaan pada terik matahari, aluminium atau tembaga ? Kalor jenis aluminium = 900 J/kg oC dan kalor jenis tembaga = 390 J/kg oC. jawaban : Semakin besar kalor jenis benda, semakin lama panas benda tersebut, sebaliknya semakin kecil kalor jenis benda, semakin cepat panas benda tersebut. Kalor jenis tembaga lebih kecil dari kalor jenis aluminium karenanya tembaga lebih cepat panas



19. Suatu benda bermassa 2 kg menyerap kalor sebanyak 100 kalori ketika suhunya berubah dari 20oC hingga 70oC. Kalor jenis benda tersebut adalah….. Diketahui : Massa (m) = 2 kg = 2000 gr Kalor (Q) = 100 kal Perubahan suhu (ΔT) = 70oC – 20oC = 50oC Ditanya : Kalor jenis benda (c) Jawab :



c = Q / m ΔT c = 100 kal / (2000 gr)(50oC) c = 100 kal / 100.000 gr oC c = 102 kal / 105 gr oC c = (102 kal)(10-5 gr-1 oC-1) c = 10-3 kal gr-1 oC-1 c = 10-3 kal/gr oC



20. Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0 C dengan 1 cc air bersuhu 0 C dalam wadah dinding adiabatik adalah... jawaban Karena dinding adiabatik berarti tidak ada perpindahan kalor dalam wadah sehingga campuran tidak berubah.