Soal Fisika tentang Suhu dan Kalor, Asas Black

Topik Bahasan asas black, fisika, kalor

Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang memiliki suhu 30^oC. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/gr^oC, tentukan suhu akhir logam!

Pembahasan
Data :
Q = 12 kilojoule = 12000 joule
m = 2500 gram = 2,5 kg
T₁ = 30^oC
c = 0,2 kal/gr^oC = 0,2 x 4200 joule/kg ^oC = 840 joule/kg ^oC
T₂ =...?

Q = mcΔT
12000 = (2,5)(840)ΔT
ΔT = ¹²⁰⁰⁰/₂₁₀₀ = 5,71 ^oC

T₂ = T₁ + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 ^oC

15.500 gram es bersuhu −12^oC dipanaskan hingga suhu −2^oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g^oC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!

Pembahasan
Data :
m = 500 gram
T₁ = −12^oC
T₂ = −2^oC
ΔT = T₂ − T₁ = −2^o − (−12 ) = 10^oC
c = 0,5 kalori/gr^oC
Q = ....?

Q = mcΔT
Q = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori

1 kalori = 4,2 joule
Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule

16.500 gram es bersuhu 0^oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0^oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g^oC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!

Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
L = 80 kalori/gr
Q = ....?

Q = mL
Q = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal

17.500 gram es bersuhu 0^oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5^oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g^oC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/g^oC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!

Pembahasan
Data yang diperlukan:
m = 500 gram
c_air = 1 kalori/gr^oC
L_es = 80 kalori/gr
Suhu akhir → 5^oC
Q = .....?

Untuk menjadikan es 0^oC hingga menjadi air 5^oC ada dua proses yang harus dilalui:
→ Proses meleburkan es 0^oC menjadi air suhu 0^oC, kalor yang diperlukan namakan Q₁
Q₁ = mL_es = (500)(80) = 40000 kalori

→ Proses menaikkan suhu air 0^oC hingga menjadi air 5^oC, kalor yang diperlukan namakan Q₂
Q₂ = mc_airΔT_air = (500)(1)(5) = 2500 kalori

Kalor total yang diperlukan:
Q = Q₁ + Q₂ = 40000 + 2500 = 42500 kalori

18.200 gram air bersuhu 80^oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20^oC. Tentukan suhu campurannya!

Pembahasan
Data yang diperlukan:
m₁ = 200 gram
m₂ = 300 gram
ΔT₁ = 80 − t
ΔT₂ = t − 20
Suhu akhir = t = ......?

Q_lepas = Q_terima
m₁c₁ΔT₁ = m₂c₂ΔT₂
(200)(1)(80 − t) = (300)(1)(t − 20)
(2)(1)(80 − t) = (3)(1)(t − 20)
160 − 2t = 3t − 60
5t = 220
t = 44^oC

23.Air dengan massa A gram pada suhu 10⁰C dicampur dengan B gram air bersuhu 60⁰C. Jika suhu akhir campuran 30⁰C, maka perbandingan A dan B . . .

            Penyelesaian:

                                    Q_serap                     =  Q_terima

                                                                        M_A.c.(30-10) = m_B.c.(60-30)

                                    M_A.20           =m_B.30

                                    M_A/M_B               = 30/20

                                                          = 3:2

24. Kalor jenis air =4200 j kg^-1k^-1.

Kalor jenis zat lain.berapakah kalor yang harus ditambahkan pada 4,0 x 10^-3 kg bola baja untuk menaikkan suhunya dari 20°c menjadi 70°c?

Pembahasan:

M=4,0 x 10^-3 kg

=70^°-20^°=50^°k

Q=m. .c

=4x10^-3.50.450

 =90j

25. 100 gram benda  yang memiliki kalor jenis 3600j/kg k dipanaskan ,sehingga suhunya naik dari        25^°c menjadi 100^°c.tentukan kapasitas kaornya?

Pembahasan:

C=m.c

 =0,1 . 3600

 =360

26.Dengan menggunakan thermometer celcius suatu zat terukur 50°C. berapa suhu zat tersebut bila diukur oleh temperature reamur?

      Penyelesaian  :

      Diketahui        :   t   =  50°C

      Ditanya           : 50^oC = …. R

      Jawab              :

                  50^oC = 4/5 (50^o) = 40^oC

27.Thermometer celcius dan fahrenheit menunjukkan angka yang samapada suhu berapa?

Penyelesaian =

Diketahui :     C = 5

                     F =9

X^oC = (9/5x +32)^oF

X = 9/5x +32

x-9/5x = 32

-4/5x = 32

-x = 160/4 = 40^o

X = -40^o

Jadi skala celcius akan sama dengan Fahrenheit pada suhu -40^o

29. Suhu di suatu daerah mencapai 100^oC. berapakah suhu daerah tersebut jika diukur dalam Fahrenheit ?

Penyelesaian :

X^oC =  (9/5 x + 32)^o F

100 ^o C  =  (9/5 (100) + 32 )^{o F}

100 ^o C  = ( 180 + 32 )⁰ F

100 ^o C  = 212^o F

Suhu 100 ^o C sama dengan 212^o f

30. Sebanyak 2,25 x 10⁴ J energy kalor diberikan kepada 5 kg kubus perak pada awal 30^oC. berapakah suhu akhir balok tersebut?

Jawab : kalor Q

Massa : 5 kg

Kalor jenis prak C= 230

Q   = m.c.    T

 T = 

    = 19,5

      T   = suhu akhir – suhu awal

Suhu akhir            =      T + suhu awal

                  =  19,5 + 30

Jadi, suhu akhir kubus perak adalah 49,5

31.Sebuah tembaga bermassa 100g dipanaskan hingga suhunya 90^o, lalu dicelupkan kedalam bejana yang berisi 150g air pada suhu 30^oC. dengan menggunakan pertukaran kallor  terhadap lingkungan sekitar dan kalor yang diserap bejana. Hitunglah suhu akhir campuran kalor jenis 390 J / kg K, kalor jenis air 4200 J /kg K

penyelesaian :

            M1.10009 = 0,1 kg    m2 = 150 = 0,15 Kg

             C1 = 390 J/Kg K          c2 = 4200 J/Kg K

             T1 = 90^{o C}                              T2 = 30^oC

Jawab :

 M1.c1.    T1 = m2.c2.   T2

 0,1.390.(90-x) = 0,15.4200.(x-30)

 39 (90-x) = 630 (x-30)

            3510.(39x) = 630x – 18900

            630 + 39x = 3510 + 18900

            669 = 41310

         = 61,7

         = 62

.

Semoga pembahasan soal Soal Fisika tentang Suhu dan Kalor, Asas Black ini bermanfaat untuk anda. Jika ada pertanyaan atau soal yang ingin di bahas bisa pilih menu tanya soal. Terima kasih dan sampai jumpa di masalah masalah berikutnya guys.

Cari Soal dan Pembahasan tentang asas black, fisika, kalor

Loading...