SOAL SUHU DAN KALOR (2)

SOAL SUHU DAN KALOR

No.	SOAL	PEMBAHASAN
	1.       Suatu termometer A, mengukur suhu es melebur       pada -20ᵒA dan mengukur suhu air mendidih pada   130ᵒA. Suhu suatu benda diukur dengan termometer  celcius menunjuk angka 60ᵒC. Tentukan suhu benda tersebut jika diukur dengan  termometer A. A.      60 B.      65 C.      70 D.     80 E.      100	(Tx+20)/(150)=(60-0)/(100-0) (Tx+20)/150 = 60/100 Tx+20= 90 Tx = 90 - 20       = 70ᵒA
2	Termometer Kelvin dan Fehrenheit mencapai                angka sama pada temperatur... A.      -269,25 B.      -134,63 C.      -67,31 D.     -33,65 E.      -16,83	(T-273)/(100) = (T-32)/(180) T-273   = (9/5) x (T-32)              = 9T/5 – 57,6 4T/5= 57,6 – 273 = -215,4 T = (5/4).(-215,4) = -269,25
3	Sebanyak 1 kg air menguap seluruhnya pada suhu     100ᵒC  menyerap kalor sebesar  (diketahui U = 540 kal/g) ... A.      540 Kal B.      5400 kal C.      54000 kal D.     540000 kal E.      5400000 kal	Q = m.U     = 1000 g x 540 kal/g     = 540000 kal
4	Jumlah   kalor   yang   diperlukan   untuk  mengubah  100 gram es pada suhu -5ᵒC  menjadi air pada suhu 60ᵒC (c es = 0,5 kal/gᵒC, c air = 1 kal/gᵒC, L es = 80 kal/g) adalah.... A.      4800 kal B.      5000 C.      8000 kal D.     9600 kal E.      14250 kal	Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = m.ces.(T2-T1) + m.L +           m.c air.(T4-T3) Q=100.0,5.(0-(-5))+100.80+100.1.(60-0) Q = 250 + 8000 + 5000 Q = 14250 kal
5	Jika untuk mengubah 225 gram zat padat menjadi zat cair pada titik leburnya diperlukan kalor sebesar 45000 J. Tentukan kalor lebur zat tersebut... A.      100 J/g B.      200 J/g C.      225 J/g D.     450 J/g E.      675 J/g	L = Q/m  = (45000 J)/225 g  = 200 J/g
6	Sebanyak 400 g es pada 0ᵒC dicampur dengan 800 gram air pada 80ᵒC. Suhu  campuran pada keadaan setimbang jika c es = 0,5 kal/gᵒC, c air = 1 kal/gᵒC,  L es = 80 kal/g, adalah.... A.      20,0ᵒC B.      26,7ᵒC C.      37,6ᵒC D.     40,0ᵒC E.      60,0ᵒC	Q serap = Q lepas m es.L + m es. c es. (Tx-T1)  = m air . c air.(T2-Tx) 400.80 + 400(Tx-0) = 800.1.(80-Tx) 32000 + 400Tx = 64000 – 800Tx 1200Tx = 32000 Tx = 26,7ᵒC
7	Sebanyak 200 g benda pada suhu 100ᵒC dimasukkan ke dalam 400 g air yang suhunya 10ᵒC. jika suhu keseimbangan adalah 50ᵒC, tentukan kalor jenis zat tersebut. A.      0,2 kal/gᵒC B.      0,4 kal/gᵒC C.      0,5 kal/gᵒC D.     1,0 kal/gᵒC E.      1,2 kal/gᵒC	Q serap = Q lepas m air . c air. (Tx-T1) = m bd. c bd.( T2-Tx) 400.1.(50-10) = 200.c bd (100-50) 16000.m bd = 8000 m bd = 0,5 kal/gᵒC
8	Jika 10 g es pada -10ᵒC dimasukkan ke dalam 10 g air yang suhunya 10ᵒC ( diketahui  c es = 0,5 kal/gᵒC, c air = 1 kal/gᵒC,  L es = 80 kal/g ), maka ... A.      Semua es mencair B.      Semua air membeku C.      Sebagian air membeku D.     Tidak semua es mencair E.      50% air membeku dan 50%  es mencair	Q terima = Q lepas 10.0,5(0-(-10)) + 10.80 + 10.1,0.(T-0) = 10.1,0.(10-T) 50 + 800 + 10T = 100-10T T = -750/20 (negatif) maka T kesetimbangan adalah 0ᵒC artinya tidak semua es mencair. Jumlah es yg mencair : Q terima = Q lepas 10.0,5(0-(-10)) + x.80  = 10.1,0.(10-0) 50 + 80x = 100 x = 50/80 = 0,625 gram = (0,625/10) x 100% = 6,25% es mencair.
9	Jika 100 gram air pada 45ᵒC dicampur dengan 100 gram es pada -4ᵒC ternyata 50% es melebur ( diketahui  c es = 0,5 kal/gᵒC, c air = 1 kal/gᵒC ) maka kalor lebur es tersebut adalah... A.      45 kal/g B.      50 kal/g C.      60 kal/g D.     80 kal/g E.      86 kal/g	Q terima = Q lepas 100.0,5(0-(-4)) + (50%.100).L  = 100.1,0.(45-0) 200 + 50L = 4500 L = 86 kal/g
10	Sepotong tembaga 0,5 kg yang panas pada suhu 200ᵒC diletakkan di atas sebuah balok es besar. Jika kalor jenis tembaga 390 J/kg.ᵒC dan kalor lebur es 3,4 x 105 J/kg maka maksimal es yang melebur adalah... A.      115 g B.      215 g C.      230 g D.     415 g E.      430 g	Q terima = Q lepas x. 3,4 x 105 J/kg = 0,5 kg. 390 J/kg.ᵒC (200-0) x = 39000/(3,4 x 105) x = 0,1147 kg = 114,7 g = 115 g
11	Faktor-faktor : 1.      Perubahan suhu 2.      Jenis zat 3.      Percepatan gravitasi 4.      Massa zat Pemuaian zat padat dan zat cair bergantung pada faktor ... A.      1 dan 3 B.      2 dan 4 C.      1 dan 2 D.     3 dan 4 E.      1 dan 4	∆l = α. l0.∆T  α bergantung jenis zat  ∆T pertambahan suhu
12	Batang logam X yang panjangnya 300 cm dipanaskan dari 25ᵒC hingga 225ᵒC sehingga mengalami pertambahan panjang 0,6 cm. Jika logam sejenis yang panjangnya 100 cm  dipanaskan dari 25ᵒC sampai 525ᵒC akan bertambah panjang... A.      0,5 cm B.      1,0 cm C.      1,5 cm D.     2,0 cm E.      5,0 cm	α = ∆l/(l0.∆T)   = (0,006 m)/(3 m x (225-25)ᵒC)  = 1 x 10-5 /ᵒC ∆l = α. l0.∆T  = (1 x 10-5 /ᵒC).(1 m).(525-25)ᵒC = 5 x 10-3 m = 0,5 cm
13	Besi berbentuk kubus pada suhu 27ᵒC memiliki  panjang rusuk 20 cm. Jika kubus dipanaskan hingga suhu 327ᵒC  (diketahui koefisien muai panjang besi 1,2.10-5/ᵒC), maka volum kubus setelah dipanaskan adalah... A.      8000,0086 cm3 B.      8000,0864 cm3 C.      8000,8640  cm3 D.     8008,6400  cm3 E.      8086,4000  cm3	V0 = (0,2 m) x (0,2 m) x  (0,2 m) = 0,008 m3 ϒ = 3α = 3. 1,2.10-5/ᵒC = 3,6. 10-5/ᵒC ∆T = 327ᵒC-27ᵒC = 300ᵒC Vt = V0{1 + ϒ.∆T} = 0,008 m3{1 + (3,6. 10-5/ᵒC)(300ᵒC)} = 0,0080864 m3
14	Pada peristiwa anomali air...  A.      Massa jenis air maksimum  pada suhu 4ᵒC B.      Massa jenis air maksimum  pada suhu -4ᵒC C.      Pada suhu 4ᵒC sampai 10ᵒC volum air tetap D.     Pada suhu 0ᵒC sampai 4ᵒC volum air mengembang  E.      Massa jenis air maksimum tepat pada titik bekunya	Anomali air : penyimpangan sifat di mana umumnya zat cair memiliki massa jenis maksimum pada titik bekunya, namun air memiliki massa jenis maksimum bukan pada titik bekunya, yaitu 4ᵒC
15	Sebuah bejana baja 10 liter 95% volumnya diisi alkohol. Jika suhu awal bejana 20ᵒC dipanaskan sampai 80 ᵒC (diketahui koefisien muai panjang baja 0,000011 /ᵒC dan koefisien muai alkohol 0,001 /ᵒC), maka volum alkohol yang tumpah adalah... A.      20,0 cm3 B.      40,2 cm3 C.      50,2 cm3 D.     60,0 cm3 E.      60,2 cm3	V baja = 10000 cm3 + 10000.(3.0,000011).60 = 10019,8 cm3 V alkohol = 0,95.10000 cm3 + 0,95.10000.0,001.60 = 10070 cm3 V alkohol tumpah = 10070 cm3-10019,8 cm3 = 50,2 cm3
16	Suatu gas yang suhunya 27ᵒC dipanaskan pada tekanan tetap. Suhu gas tersebut saat volum gas dinaikkan menjadi 3 kali volum semula adalah ...ᵒC A.      327 B.      427 C.      527 D.     627 E.      727	T1 = 300 K; V2= 3.V1 V2/T2 =  V1/T1 T2 = T1 x V2/ V1 = 300K x 3.V1/ V1 = 900K = 627ᵒC
17	Suatu gas di dalam ruang tertutup pada suhu 127ᵒC dan tekanan 2 atm, memiliki volum 4 L. Volum  gas tersebut pada suhu 227ᵒC dan tekanan 5 atm adalah.... A.      1 L B.      2 L C.      4 L D.     8 L E.      12 L	(P1.V1)/T1 =(P2.V2)/T2 V2 =(P1.V1.T2)/( P2 .T1) = (2 atm x 4 L x 500K)/(5 atm x 400K) V2  = 2 L
18	Dua logam A dan B yang memiliki luas penampang dan panjang yang sama disambung menjadi satu. Suhu pada ujung bebas A adalah 20ᵒC dan suhu pada ujung bebas B adalah 120ᵒC, jika konduktivitas termal logam A dua kali konduktivitas logam B, maka suhu pada sambungan adalah..... A.      35,3ᵒC B.      40,3ᵒC C.      53,3ᵒC D.     53,5ᵒC E.      70,0ᵒC	2.k2.A.(T-20)/L = =k2.A.(120-T)/L 2T – 40 = 120 – T 3T = 160 T = 53,3ᵒC
19	Di bawah ini adalah perpindahan kalor secara konveksi, kecuali.... A.      Pancaran sinar matahari B.      Perpindahan kalor pada air saat direbus. C.      Sistem pendingin ruangan D.     Aliran udara dari kipas angin E.      Sistem pendingin pada kulkas	JELAS
20	Jumlah kalor tiap detik yang dipancarkan benda hitam berbentuk bola dengan diameter 20 cm dan suhu permukaannya 127ᵒC (diketahui tetapan Stefan  adalah 5,67 x 10-8W/m2K4) adalah.... A.      486,0 J B.      243,0 J C.      182,3 J D.     97,2 J E.      48,6 J	H = Q/t = e.σ.A.T4 H = 1. 5,67 x 10-8.4.3,14.(0,1)2 .4004     = 182,3 J

TUGAS
Buat kalian kelas XA dan XB, ini adalah tugas untuk bahan kajian Suhu dan Kalor. Kumpulkan sebelum Ulangan Harian ke 2 yaaah. Soal di atas dipelajari baik-baik, buat persiapan Ulangan Ok...!

1.  Sekelompok allien menyerang  bumi sehingga suhu bumi naik menjadi 30ᵒC. Jika termometer allien mengukur suhu es melebur pada 30ᵒC dan air mendidih pada 280ᵒC, maka tentukan angka yang ditunjukkan termometer allien saat penyerangan.

2.  Sebuah mistar gawang sepak bola terbuat dari logam X yang memiliki koefisien muai panjang 10^-5 (ᵒC)^-1. Jika panjang mistar dan diameter penampang mistar pada suhu 27ᵒC masing-masing adalah 7,32 meter dan 0,14 meter. Tentukan pertambahan volum mistar tersbut jika dipanaskan sampai 227ᵒC.

3.     Spong bob menyambung logam X dan logam Y di mana ujung logam X pada suhu 20ᵒC dan ujung logam Y pada suhu 140ᵒC, konduktivitas termal logam X adalah 4 kali konduktivitas logam Y dan panjang logam X adalah ¾ kali panjang Y. Tentukan suhu pada sambungan saat terjadi kesetimbangan termal.

4.  Si Ipin menyiapkan 0,5 kg air pada suhu 20ᵒC dalam wadah plastik, kemudian Upin memasukkan 0,4 kg es pada suhu -10ᵒC ke dalamnya. Jika kalor jenis air 4200 J/kgᵒC, kalor jenis es 2100 J/kgᵒC dan kalor lebur es adalah 3,4 x 10⁵ J/kg, maka tentukan :

a.      Apakah semua es melebur?

b.      Jika tidak semua melebur, berapa gram es yang tidak melebur.

5.    Sebuah lampu memancarkan cahaya pada suhu 327ᵒC. Lampu  berbentuk tabung panjangnya 40 cm dan diameter tabung adalah 3,5 cm. Hitung kalor yang dipancarkan lampu selama 1 menit (diketahui tetapan Stefan  adalah 5,67 x 10^-8 W/m²K⁴, dan anggap emisivitas = 0,8).

Sumber : blogkimiawan.blogspot.com (Bapak Sukir, SPd)