50 SOAL DAN PENYELESAIAN SUHU - KALOR bagian 4

Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Soal Jawab Suhu, kalor dan rambatan kalor di bawah ini adalah 50 SOAL JAWAB SUHU - KALOR DAN PERPINDAHAN KALOR untuk melatih kemampuan anda dalam mengerjakan soal-soal suhu dan kalor.

Semoga bermanfaat.
31. Sebuah termometer x memiliki titik beku 0,2 kali titik didih termometer celcius dan memiliki titik didih 1,4 kali termometer celcius. Sebuah benda yang memiliki temperatur 30^oC maka ketika diukur dengan termometer x akan memiliki temperatur....^oX

A. 12
B. 56
C. 20
D. 25
E. 50
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$$\\\frac{100-30}{100-0}=\frac{140-t}{140-(20)}\\\\140-t=84\\\\t=56^{o}X$$

---

32. Sebuah termometer Y memiliki titik beku 12^oY. Sebuah benda diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukan temperatur 50^oF, dan ketika diukur dengan termometer y menunjukan temperatur 40^oY . maka besar titik didih termometer y adalah ....^oY
A. 282
B. 292
C. 200
D. 228
E. 229
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$$\\\frac{212-50}{212-32}=\frac{T_{d}-40}{T_{d}-12}\\\\\frac{162}{180}=\frac{T_{d}-40}{T_{d}-12}\\\\162T_{d}-1944=180T_{d}-7200\\18T_{d}=5256\\T_{d}=292^{o}$$

---

33. Sebuah logam memiliki koefisien muai panjang 10^-5/^oC. Ketika suhunya bertambah 80K logam bertambah panjang 2 mm. Besar panjang logam mula-mula adalah .... meter
A. 0,025
B. 0,225
C. 2,5
D. 25
E. 1,25
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$$\\\Delta L=L_{o}\alpha \Delta t\\2.10^{-3}=L_{o}.10^{-5}.80\\L_{o}=2,5m$$

---

34. Dua buah logam dengan bahan yang sama dipanaskan sehingga temperaturnya meningkat. Panjang logam pertama 1,5 m temperaturnya ditambah sebesar 100^oC panjangnya bertambah 3 mm. Logam kedua bertambah panjang 2 mm ketika suhunya bertambah 50^oC. Panjang logam kedua adalah .... meter
A. 3,5
B. 3
C. 2,5
D. 2
E. 1,5
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: D
$$\alpha _{1}=\alpha _{2}\\\\ \frac{\Delta L_{1}}{L_{1}\Delta t_{1}}=\frac{\Delta L_{2}}{L_{2}\Delta t_{2}}\\\\ \frac{3}{1,5.100}=\frac{2}{L_{2}.50}\\\\L_{2}=2m$$  

---

35. Dua buah logam dengan bahan yang berbeda, koefisien muai logam kedua sama dengan 1,5 kali koefisien muai panjang logam pertama. Panjang logam pertama 3 cm, panjang logam kedua 2cm. Temperatur awal logam pertama 20^oC,  Logam kedua dipanaskan suhunya bertambah sebesar 90^oC. Kedua logam mengalami pertambahan panjang yang sama. Suhu akhir logam pertama adalah .... ^oC
A. 90
B. 80
C. 100
D. 110
E. 120
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:D
$$\\\Delta L_{1}=\Delta L_{2}\\ L_{o1}\alpha _{1}\Delta t_{1}=L_{o2}\alpha _{2}\Delta t_{2}\\3\alpha _{1}(t-20)=2x1,5\alpha _{1}90\\t-20=90\\t=110^{o}C$$

---

36. Sebuah plat baja berukuran 1cm x 1cm memiliki suhu awal 27^oC di panaskan hingga temperaturnya menjadi 127^oC. Koefisien muai panjang tembaga adalah 1,2 x10^-5/ ^oC. Luas lempeng tembaga menjadi .... cm²
A. 1,12 cm²
B. 1,24 cm²
C. 1,0036 cm²
D. 1,0012 cm²
E. 1,0024 cm²
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:E
$$\\A=A_{o}(1+2\alpha \Delta t)\\\\A=1(1+2x1,2.10^{-5}100)\\\\A=1(1+0,0024)\\\\A=1,0024cm^{-2}$$

---

37. Volume sebuah logam tembaga bertambah 0,3% dari volume semula yang bersuhu 20^oC. Diketahui koefisien muai panjang tembaga 1,6 x10^-5/ ^oC. Suhu akhir logam tembaga adalah ....^oC
A. 72,5
B. 62,5
C. 42,5
D. 102,5
E. 82,5
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:E
$$\\\Delta V=V_{o}\gamma \Delta t\\\\3.10^{-3}V_{o}=V_{o}.3x1,6.10^{-5}.(t-20)\\\\t-20=\frac{100}{1,6}\\\\t=82,5^{o}C$$

---

38. Air sebanyak 200 gram berada dalam sebuah wadah yang tidak menyerap kalor . Ke dalam air tersebut dimasukan 100 gram es bertemperatur 0^oC dan suhu akhir campuran 10^oC. Besar suhu awal air adalah ....
A.100^oC
B. 85^oC
C. 80^oC
D. 70^oC
E. 55^oC.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Kalor melebur es: $$\\Q_{1}=m.L\\Q_{1}=100.80\\Q_{1}=8.000kal$$ Kalor menaikkan suhu air-es: $$\\Q_{2}=m.c.\Delta t\\100(1).(10-0)\\Q_{2}=1000kal$$ Kalor yang dilepas air: $$\\Q_{3}=m.c.\Delta t\\Q_{3}=200.1.(t-10)kal$$ Asas Black: $$\\Q_{1}+Q_{2}=Q_{3} \\8000+1000=200(t-10)\\t-10=45\\t=55^{o}C$$

---

39. Air sebanyak 400 gram bertemperatur 50^oC berada dalam sebuah wadah yang tidak menyerap kalor . Ke dalam air tersebut dimasukan 100 gram es bertemperatur -10^oC dan suhu akhir campuran adalah ....
A.40^oC
B. 20^oC
C. 30^oC
D. 35^oC
E. 23^oC.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E

---

Kalor yang diserap es -10oC menjadi 0oC : $$\\Q_{1}=m.c.\Delta t\\Q_{1}=100(0,5).10\\Q_{1}=500kal$$ Kalor melebur es: $$\\Q_{2}=m.L\\Q_{2}=100.80\\Q_{2}=8.000kal$$ Kalor menaikkan suhu air-es: $$\\Q_{3}=m.c.\Delta t\\100(1).(t-0)\\Q_{3}=100tkal$$ Kalor yang dilepas air: $$\\Q_{4}=m.c.\Delta t\\Q_{4}=400.1.(50-t)\\Q_{4}=400(50-t)kal$$ Asas Black: $$\\Q_{1}+Q_{2}+Q_{3}=Q_{4}\\500+8000+100t=400(50-t)\\85+t=200-4t\\t=23^{o}C$$

40. Air sebanyak 400 gram bertemperatur 50^oC berada dalam sebuah wadah yang tidak menyerap kalor . Ke dalam air tersebut dimasukan 200 gram es bertemperatur -4^oC dan suhu akhir campuran adalah ....
A.4^oC
B. 6^oC.
C. 10^oC
D. 18^oC
E. 20^oC
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Kalor yang diserap es -4^oC menjadi 0^oC : $$\\Q_{1}=m.c.\Delta t\\200(0,5).4\\Q_{1}=400kal$$
Kalor melebur es: $$\\Q_{2}=m.L\\Q_{2}=200.80\\Q_{2}=16.000kal$$
Kalor menaikkan suhu air-es: $$\\Q_{3}=m.c.\Delta t\\200(1).(t-0)\\Q_{3}=200tkal$$
Kalor tersimpan pada air 50^oC: $$\\Q_{4}=m.c.\Delta t\\Q_{4}=400.1.(50-t)\\Q_{4}=400(50-t)kal$$
Asas Black: $$\\Q_{1}+Q_{2}+Q_{3}=Q_{4}\\400+16000+200t=400(50-t)\\82+t=100-2t\\t=6^{o}C$$

bersambung ke: 50 SOAL JAWAB SUHU - KALOR bagian 5