Pembahasan Selanjutnya
soal dan pembahasan soal KALOR SMA
BAB: suhu, kalor dan perpindahan kalor
sub bab: suhu, pemuaian, kalor, azas black, konduksi kalor, konveksi kalor, radiasi kalor
1.
saat suhunya dinaikkan sebesar 100° C baja yang panjangnya 1 m
bertambah panjang 1 mm. berapakah Pertambahan panjang batang baja lain dengan panjang 60
cm jika suhunya bertambah 20° C adalah ….
a. 0,12 mm
b. 0,24 mm
c. 0,60 mm
d. 0,72 mm
e. 0,84 mm
A
perbandingan dengan rumus pemuaian panjang
digunakan untuk mengukur suhu adalah ….
B
pembahasan:
reamur ke celcius
perbandingan R dan C
R : C = 4 : 5
maka,
R = (4/5).C
R = 0,8 . 30 = 24 C
4. Dua batang besi A dan B bersuhu 20° C dengan panjang berbeda masing masing 4 m dan 6 m.
Saat dipanasi sampai suhu 50° C, ternyata batang besi A panjangnya menjadi 4,15 m.
Jika besi B dipanasi sampai suhu 60° C , maka panjang akhirnyanya menjadi ….
a. 6,10
b. 6,20
c. 6,25
d. 6,30
e. 6,45
JAWAB
5. Jika 75 g
air yang bersuhu 0° C dicampur dengan 50 g air yang bersuhu100° C, maka suhu
akhir campuran kedua air tersebut adalah ….
a. 25° C
b. 40° C
c. 60° C
d. 65° C
e. 75° C
jawab: B
pembahasan:
rumus azas black
Qlepas = Qterima
m.c.ΔT = m.c.ΔT
75. (T-0) = 50 (100 – T)
75T = 5000 – 50T
125T = 5000
T = 40 C
6. Dua benda
hitam yang sejenis masing-masing bersuhu 327° C dan 27° C. Jika kedua benda
tersebut memancarkan energi dalam bentuk radiasi maka perbandingan jumlah
energi per detik yang dipancarkan adalah ….
a. 1 : 4
b. 4 : 1
c. 1 : 16
d. 16 : 1
e. 8 : 3
kunci jawaban: D
pembahasan:
rumus radiasi kalor:
Q = e.σ.A.T⁴
perbandingan Q dan T⁴
Q₁ : Q₂ = T₁⁴ : T₂⁴
Q₁ : Q₂ = (327+273)⁴ : (27 +273)⁴
Q₁ : Q₂ = 600⁴ : 300⁴
Q₁ : Q₂ = 2⁴ : 1⁴
Q₁ : Q₂ = 16 : 1
7. Perpindahan energi oleh pancaran sinar
matahari dinamakan ….
a. konduksi
b. radiasi
c. isolasi
d. konveksi
e. tidak langsung
jawab :
C
8. Suatu
benda hitam bersuhu 27° C memancarkan energi R. Jika benda hitam tersebut
dipanaskan menjadi sampai 327° C, maka energi yang dipancarkan menjadi ….
a. 2 R
b. 4 R
c. 6 R
d. 12 R
e. 16 R
jawab: E
pembahasan:
rumus radiasi kalor:
Q = e.σ.A.T⁴
perbandingan Q dan T⁴
Q₁ : Q₂ = T₁⁴ : T₂⁴
Q₁ : Q₂ = (327+273)⁴ : (27 +273)⁴
Q₁ : Q₂ = 600⁴ : 300⁴
Q₁ : Q₂ = 2⁴ : 1⁴
Q₁ : R = 16 : 1
Q₁ = 16 R
9. Jika api
kompor diperbesar pada saat air yang ditumpangkan di atasnya sedang mendidih,
maka ….
a.
suhu air tetap
b.kecepatan
air mendidih bertambah
c.
suhu air bertambah
d.
kecepatan air mendidih tetap
e.
air terbakar
jawab : A
10. Panjang
sebuah batang logam pada suhu 25° C adalah 100 cm. Jika koefisien muai panjang
logam 1,33 × 10/°C, maka panjang batang pada suhu 100° C adalah ….
a. 100 cm d. 100,3 cm
b. 100,1 cm e. 100,4 cm
c. 100,2 cm
jawab:
pembahasan:
rumus pemuaian panjang / linier
Δl = l₀ . α . ΔT
Δl = 100 . 33.10⁻⁵ . (100 – 250)
Δl = 0,1 cm
l = lo + Δl = 100 + 0,1 = 100,1 cm
11. Suatu gas
memiliki volume 100 cm3 pada temperatur 0° C dan tekanan1 atm. Jika temperatur
dinaikkan menjadi 50° C dan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas tersebut
menjadi ….
a. 45,5 cm3 d. 229,3 cm3
b. 44,5 cm3 e. 38,4 cm3
c. 59,2
cm3
jawab: C
12.
Kalor jenis
es 0,5 kal/g °C, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1 kal/g °C.
Setengah kilogram es bersuhu -20° C dicampur dengan sejumlah air yang bersuhu
20° C, sehingga mencapai keadaan akhir berupa air seluruhnya dan bersuhu 0° C.
Massa air mula-mula adalah ….
kg e. 3,25 kg
rumus azas black:
Qlepas = Qterima
Qair = Qes
m.c.ΔT = m.c.ΔT + m.L
m.1. (20 – 0) = 0,5 . 0,5 . (0 – -20) + 0,5 . 80
20 m = 5 + 40
20m = 45
m = 45/20
m = 2,25 kg
13. Sebatang
besi bermassa 1 kg memiliki suhu 20° C. Suhu besi dinaikkan menjadi 30° C
dengan sebuah pemanas listrik berdaya 1 kW. Jika efisiensi pemanas 100% dan
waktu yang diperlukan 20 sekon, maka kapasitas kalor besi adalah ….
a. 1.000 J/°C d. 1.800 J/°C
b. 1.200 J/°C e. 2.000 J/°C
c. 1.500 J/°C
jawab: E
pembahasan:
hubungan / konversi kalor menjadi energi atau daya listrik
Q = P.t
m.c.ΔT = P.t
C.ΔT = P.t
C . (30 – 20) = 1000 . 20
C . 10 = 20000
C = 2000 J/°C
14. Suhu suatu
zat bila diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukkan angka 62° F.
Bila suhu benda tersebut diukur dengan termometer Celsius menunjukkan angka … .
a. 16,7 °C d. 52,2 °C
b. 22,2 °C e. 54,0 °C
c. 34,2 °C
jawab: A
rumus celcius ke fahrenheit
15. Pada
sebuah termometer skala X, titik beku air adalah 10°X
dan titik didih air adalah 70°X. Bila suhu suatu zat diukur
dengan termometer skala X adalah 25°X, maka bila diukur dengan
termometer Celsius menunjukkan angka … .
a. 15 °C d. 24 °C
b. 18 °C e. 25 °C
c. 20 °C
JAWAB: E
rumus persamaan umum termometer
17. Dalam
ruang tertutup berisi sejumlah gas yang dipanaskan pada proses isotermis,
ternyata volume gas diperkecil menjadi 1/4 kali semula. Maka tekanan gas
menjadi … .
a. tetap d. 4 kali semula
b. 1/8 kali semula e. 8 kali semula
c. 1/4 kali semula
JAWAB: D
18. Sejumlah
gas berada di dalam ruang tertutup dengan volume 5 liter, tekanan a atm, dan
suhu 87 °C.
Bila volume gas dijadikan setengahnya dan suhu diturunkan menjadi 27 °C,
maka tekanan gas menjadi … .
a. 3/5 kali semula
b. 3/2 kali semula
c. 3/4 kali semula
d. 2/ 3 kali semula
e. 5/3kali semula
jawab:
pembahasan:
rumus boyle – gay lussac : pemuaian gas
19. Sebuah
benda massanya 100 gram dan suhunya 30 °C didinginkan hingga suhunya menjadi
°C.
Jika kalor jenis benda itu 2.100 J/kg°C, maka kalor yang dilepaskan
benda itu sebesar … .
a. 6,3 kJ d. 63 kkal
b. 6,3 kkal e. 630 kJ
c. 63 Kj
JAWAB: A
pembahasan:
m = 100 gr = 0,1 kg
rumus kalor:
Q = m . c . ΔT
Q = 0,1 . 2100 . (30 – 0)
Q = 6300 J = 6,3 kJ
20. Balok es yang massanya 100 gram dan bersuhu -5 °C dicampur
dengan 100 gram air bersuhu 50 °C.
Bila kalor jenis es 0,5 kal/g°C
dan kalor jenis air 1 kal/g°C,
maka setelah terjadi kesetimbangan termal, suhu campurannya adalah … .
a. -10 °C d. 10 °C
b. 0 °C e. 20 °C
c. 5 °C
JAWAB: B
rumus azas black:
Qlepas = Qterima
Qair = Qes
m.c.ΔT = m.c.ΔT + m.L
100.1. (50 – T) = 100 . 0,5 . (0 – -5) + 100 . 80
kedua ruas di bagi 100
50 – T = 2,5 + 80
T = 50 – 82,5
T = – 32,5 C
karena T diluar rentang -5 C sampai 50 C, maka suhu akhir adalah 0 C denga sebagian es menjadi air atau sebagian air menjadi es
21. Dua batang
logam sejenis A dan B memiliki perbandingan luas penampang lintang 2 : 1,
sedangkan panjang 4 : 3. Bila beda suhu antara kedua ujungnya sama, maka
perbandingan laju hantaran kalor pada A dan B adalah … .
a. 2 : 3 d. 8 : 3
b. 3 : 2 e. 1 : 1
c. 3 : 8
JAWAB:
B
22. Perbandingan
laju kalor yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam bersuhu 2.000 ºK dan 4.000 ºK
adalah … .
a. 1 : 1 d. 1 : 8
b. 1 : 2 e. 1 : 16
c. 1 : 4
JAWAB:
E
pembahasan:
rumus radiasi kalor:
Q = e.σ.A.T⁴
perbandingan Q dan T⁴
Q₁ : Q₂ = T₁⁴ : T₂⁴
Q₁ : Q₂ = 2000⁴ : 4000⁴
Q₁ : Q₂ = 1⁴ : 2⁴
Q₁ : Q₂ = 1 : 16
23. Bacaan skala Fahrenheit sama dengan skala Celcius pada
suhu ….
a. -72 °C d. -48° C
b. -40 °C e. 0 °C
c. -32 °C
24. Pada suatu
termometer x, titik beku air adalah 10°X dan titik didih air adalah
240°X.
Bila suatu benda diukur dengan termometer Celcius suhunya 50°C,
maka bila diukur dengan termometer X suhunya adalah ….
a. 80 d. 140
b. 100 e. 160
c. 125
JAWAB: C
pembahasan:
rumus umum termometer:
25. Sebuah
balok es bermassa 0,5 kg dengan suhu -40°C dicampur dengan air yang
massanya 1 kg suhunya 50°C. Jika diketahui kalor jenis
es 0,5 kal/g°C dan kalor lebur es 80 kal/g,
maka campuran di atas mencapai keadaan akhir berupa ….
a. es
seluruhnya dengan suhu t = 0°C
b. es dan
air dengan suhu t = 0°C
c. air
seluruhnya dengan suhu t = 0°C
d. air
dengan suhu t = 4°C
e. es
dengan suhu t = -4°C
JAWAB: A
pembahasan:
Qair lebih besar dari Q es, sehingga es menjadi air pada suhu 0 C
terima kasih. fisika sekolah madrasah blog
Semogaa bermanfaat