Semoga bermanfaat.
21. Es (kalor jenis 0,5 kal/g°C) sebanyak 10 gram pada suhu 0°C diberi kalor sebanyak 1000 kalori. Jika kalor lebur es sama dengan 80 kal/g, maka air yang terjadi mempunyai suhu...
a. 0°C
b. 10°C
c. 20°C
d. 40°C
e. 100°C
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Kalor mengubah es menjadi air:
Q = m.L
Q = 10 . 80
Q = 800 kal
Kalor yang tersisa=1000 - 800 = 200 kal.
Menaikkan suhu air-es:
\[\\Q = m . c .\Delta t\\ 200 = 10 . 1 (t - t_o)\\ 200 = 10 (t - 0)\\ 200 = 10^ot\\ t = 20^oC\]
22. Pada malam hari yang dingin, sebuah rel kereta api panjangnya 20 m. Pada siang hari yang panas, rel tersebut akan bertambah panjang sebesar 4 mm. Rel sejenis pada malam hari panjangnya 18 m, pertambahan panjang rel tersebut pada siang hari adalah...
a. 2,6 mm
b. 2,8 mm
c. 3,0 mm
d. 3,2 mm
e. 3,6 mm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \alpha _{1}=\alpha _{2}\\\\ \frac{\Delta L_{1}}{L_{1}\Delta t}=\frac{\Delta L_{2}}{L_{2}\Delta t}\\\\ \frac{4}{20}=\frac{\Delta L_{2}}{18}\\\\\Delta L_{2}=3,6mm\]
23. Sebatang logam dipanaskan sehingga suhunya 80°C panjangnya menjadi 115 cm. Jika koefisien muai panjang logam 3 x 10-3/°C dan suhu mula-mula 30°C, maka panjang mula-mula logam adalah...
a. 100 cm
b. 101,5 cm
c. 102 cm
d. 102,5 cm
e. 103 cm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:A
\[\\L= L_o (1+\alpha .\Delta t)\\ 1,15 = L_o (1+ 0,003.50)\\ 1,15 = L_o (1+ 0,15)\\ 1,15 = L_o (1,15)\\ L_o = \frac {1,15}{1,15}\\ L_o = 1 m = 100 cm\]
24. Pada tekanan 1 atmosfer, gas dipanaskan pada volume tetap sehingga tekanannya menjadi 2 atmosfer. Kenaikan suhu gas tersebut adalah sebesar...
a. 27°C
b. 45,5°C
c. 91°C
d. 136,5°C
e. 273°C
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:E
\[\\\Delta P= Po (\frac {1}{273}).\Delta t\\ 2 -1 = 1(\frac {1}{273}).\Delta t\\ 1 = \frac {1}{273}.\Delta t\\ \Delta t = \frac {1}{\frac {1}{273}}\\ \Delta t = 273°C\]
25. Dua logam X dan Y terbuat dari bahan yang sama. Perbandingan luas penampang kedua logam 4:3, dan perbandingan panjangnya 1:2. Jika beda suhu antara kedua ujungnya sama, perbandingan laju rambatan kalor pada X dan Y adalah...
a. 1:1
b. 4:6
c. 6:4
d. 3:8
e. 8:3
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:E
\[ \\\frac{H_{P}}{H_{Q}} =\frac{\left ( k\frac{A\Delta t}{L} \right )_{P}}{\left ( k\frac{A\Delta t}{L} \right )_{Q}}\\\\\frac{H_{P}}{H_{Q}} =\frac{A_{P}\Delta t_{P}L_{Q}}{{A_{Q}\Delta t_{Q}}{L_{P}}} \\\\\frac{H_{P}}{H_{Q}} =\frac{4.2}{3.1}=\frac{8}{3}\]
26. Logam tembaga bersuhu 100°C dimasukkan ke dalam air yang bermassa 128 gram dan bersuhu 30°C. Kalor jenis air 1 kal/g°C dan kalor jenis tembaga 0,1 kal/g°C. Jika kesetimbangan termal terjadi pada suhu 36°C, maka massa logam tersebut adalah...
a. 140 gram
b. 120 gram
c. 100 gram
d. 80 gram
e. 75 gram
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Azas Black:
\[ Q_{lepas} = Q_{serap} \\ m_{1}.c_{1}(t_{1}-t) = m_{1}.c_{1}(t-t_{2})\\ m_{1}. 0,1 . (100-36) = 128 . 1 . (36-30)\\ m_{1}. 0,1 . 64 = 128 . 1 . 6\\ m_{1}= 120 gram\]
27. Dua batang logam P dan Q memiliki luas penampang dan panjang sama, disambung dengan cara dilas. Koefisien konduksi termal logam P adalah 3 kali koefisien konduksi termal logam Q. Jika ujung bebas logam P bersuhu 180°C dan ujung bebas logam Q bersuhu 60°C, suhu sambungan kedua logam tersebut adalah...
a. 80°C
b. 90°C
c. 100°C
d. 120°C
e. 150°C
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ H_{P}= H_{Q}\\\left ( k.A\frac{\Delta t}{L} \right )_{P}=\left ( k.A\frac{\Delta t}{L} \right )_{Q}\\\\3k_{Q}.(180-t) = k_{Q}.(t-60)\\\\540 - 3t = t - 60\\\\ t=150°C\]
28. Diketahui perbandingan jumlah energi radiasi kalor setiap satuan luas permukaan dan satuan waktu antara dua benda hitam adalah 1:16. Jika salah satunya bersuhu 47°C, suhu benda hitam yang lain adalah...
a. 63°C
b. 94°C
c. 180°C
d. 367°C
e. 752°C
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\\frac{P_{1}}{P_{2}}=\left (\frac{T_{1}}{T_{2}} \right )^{4}\\\\ \frac{1}{16}=\left (\frac{320}{T_{2}} \right )^{4}\\\\ \left (\frac{1}{2} \right )^{4}=\left (\frac{320}{T_{2}} \right )^{4}\\\\T_{2}=2x320\\\\T_{2}=640K=367^{o}C\]
29. EBTANAS 2000 Termometer X yang telah di tera menunjukkan angka -30oX pada titik beku air dan 90oX pada titik didih air, suhu 60oX sama dengan
A. 20oC
B. 45oC
C. 50oC
D. 75oC
E. 80oC
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\\frac{100-t}{100-0}=\frac{90-60}{90-(-30)}\\\\100-t=25\\\\t=75^{o}C\]
30. Sebuah termometer x mengukur air membeku pada temperatur -20oX dan mengukur air mendidih pada temperatur 80oX . bila sebuah benda memiliki temperatur 50 oC maka ketika diukur oleh termometer X akan memiliki temperatur sebesar....oX
A. 30
B. 40
C. 35
D. 25
E. 45
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\\frac{100-50}{100-0}=\frac{80-t}{80-(-20)}\\\\80-t=50\\\\t=30^{o}X\]
31. Suhu dalam ruangan 30oC akan setara dengan....
A. 86oF dan 303 K
B. 76oF dan 300 K
C. 68oF dan 303 K
D. 96oF dan 305 K
E. 66oF dan 303 K
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\\frac{100-30}{100-0}=\frac{212-t}{212-32}\\\\\\212-t=126\\t=86^{o}F\\\\\\ K=C+273\\K=30+273\\K=303\]
bersambung ke: 50 SOAL JAWAB SUHU - KALOR bagian 4
