suhu, pemuaian + kalor
Post on 03-Feb-2016
544 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
SUHU, PEMUAIAN, DAN KALOR
SUHU
Suhu adalah derajat (tingkat) panas suatu benda atau ukuran panas dinginnya suatu benda. Alat
ukur suhu disebut termometer. Berdasarkan satuannya termometer terbagi menjadi 4, yaitu:
Konversi satuan dari skala Celcius ke skala yang lain dan sebaliknya.
T o R=45
T oC T oC=54
T o R
T o F=95
To C+32 T oC=59(T o F−32)
TK=T o C+273 T oC=TK−273
Macam – macam termometer :
a. Termometer gas, prinsip kerjanya jika suhu gas naik, tekanan gas juga naik. Karena angka
muai gas lebih besar dari cairan maka pengukuran termometer gas lebih teliti dari
termometer cairan. Termometer ini memiliki jangkauan
-250oC sampai 1500oC.
b. Termometer Platina, prinip kerjanya perubahan hambatan listrik ketika suhu benda naik.
Ketika suhu naik, hambatan listrik platina juga naik. Daerah ukurnya -250oC sampai 1500oC.
Kelemahan termometer ini adalah pembacaan suhu pengukuran yang lambat sehingga tidak
cocok untuk pengukuran suhu benda yang berubah – ubah.
c. Termometer Transistor, Prinsip kerjanya adalah ketika suhu naik, hambatan termistor turun.
Perubahan hambatan ini yang digunakan untuk mengukur suhu. Daerah pengukurannya -
25oC sampai 180oC. Kelebihan termometer ini adalah dapat dihubungkan ke komputer.
d. Pirometer, prinsip kerjanya adalah dengan memanfaatkan daya radiasi panas yang
dipancarkan oleh benda. Daerah pengukurannya adalah 1000oC ke atas.
PEMUAIAN
Pemuaian adalah bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada
benda. Prinsip kerja pemuaian :
“Saat benda dipanaskan, partikel – partikel benda bergerak dengan cepat dan akhirnya saling
mendesak antara partikel yang satu dengan yang lainnya. Jika didinginkan, gerakan partikel melambat.
Oleh karena itu, saat benda dipanaskan, terjadi perubahan panjang atau perubahan volume. Saat
sebuah benda didinginkan, benda akan menyusut”.
Pemuaian terjadi dalam 3 kasus, yaitu:
a. Pemuaian panjang (Terjadi pada zat padat)
Lt=Lo(1+α . ∆T )
b. Pemuaian luas (Terjadi pada zat padat)
At=Ao(1+βγ .∆ T ) dimana β=2α
c. Pemuaian volume (Terjadi pada zat pada
V t=V o(1+δ .∆T ) dimana δ=3α
Dimana :
Lt = Panjang akhir (m) Lo = Panjang awal (m)
At = Luas akhir (m) Ao = Luas awal (m)
Vt = Volume akhir (m) Vo = Volume awal (m)
α = Koefisien muai panjang (/oC)
β = Koefisien muai luas (/oC)
δ = Koefisien muai volume (/oC)
∆ T = Perubahan suhu (oC)
Beberapa faktor yang mempengaruhi besar kecilnya pemuaian adalah:
a. Jenis bahan akan mempengaruhi koefisien muai suatu benda
b. Panjang awal benda
c. Perubahan suhu
Daftar koefisien muai panjang berbagai jenis zat :
Material Koefisien Muai Panjang (/oC)
Kaca 0,000009
Baja 0,000011
Alumunium 0,000026
Pirex 0,000003
Platina 0,000009
Tembaga 0,000017
Besi 0,000012
Emas 0,000014
Perak 0,000018
Kuningan 0,000019
Daftar koefisien muai volume / ruang dari berbagai jenis zat cair dalam satuan /oC.
Jenis zat cair Koefisien Muai Volume( /oC)
Alkohol (metil) 0,0012
Alkohol (etil) 0,0011
Gliserin 0,0005
Minyak Parafin 0,0009
Raksa 0,000182
Air 0,00018
Eter 0,00163
Minyak tanah 0,00092
Pemuaian Gas
Apabila suhu gas dinaikkan maka volume dan tekanan gas akan berubah (Joseph L. Gay Lussac).
Adapun besarnya koefisien muai berbagai gas adalah sama, yaitu γ=1
273¿o C. Pada pemuaian
volume gas untuk tekanan tetap, berlaku rumus sebagai berikut:
V 2=V 1 ¿)
Pemuaian zat padat diukur dengan menggunakan alat Muschenbroek. Sedangkan untuk pemuaian gas
digunakan alat dilatometer.
Penerapan prinsip pemuaian :
1. Pemasangan kaca jendela
2. Pemasangan rel kereta api
3. Pembuatan benda – benda dari kaca
4. Pemasangan bingkai besi roda kereta kuda
KALOR
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat menyebabkan suhu suatu benda naik. Kalor dapat
pula diartikan sebagai energi panas yang mengalir dari benda bersuhu lebih tinggi ke benda yang
bersuhu lebih rendah.
Rumus – rumus yang berkaitan dengan kalor
a. Jika terjadi perubahan suhu,
Q=m.c .∆T
b. Jika terjadi perubahan wujud (padat ke cair atau cair ke padat)
Q=m. L
c. Jika terjadi perubahan wujud (penguapan / cair ke gas)
Q=m.U
d. Azaz Black (digunakan apabila terjadi pencampuran)
∑Qlepas=∑Qteri ma (Jumlah kalor yang diterima = jumlah kalor yang diserap)
Setiap terjadi peruba h an wujud h arus diper h atikan
Dimana :
Q = Kalor (Joule / kalori)
m = Massa benda (kg)
c = kalor jenis benda (J/kg oC)
L = kalor lebur (J/kg)
U = kalor uap (J/kg)
1 Joule setara dengan 0,24 kalori
1 kalori setara dengan 4,2 Joule
Daftar kalor jenis berbagai zat :
Zat Kalor jenis (J/kg oC)
Zat Kalor jenis (J/kg oC)
Air 4,2 x 103 Alumuniu
m
9 x 102
Alkohol 2,3 x 103 Tembaga 3,9 x 102
Air laut 3,9 x 103 Kaca 6,7 x 102
Minyak tanah 2,2 x 103 Kuningan 3,7 x 102
Raksa 1,39 x 102 Timbal 1,3 x 102
Besi 4,6 x 102 Perak 2,34 x 102
Daftar kalor lebur berbagai zat pada tekanan 1 atmosfer :
No
.
Nama zat Kalor Lebur
(J/Kg)
1. Tembaga 1,34 x 105
2. Alumunium 3,8 x 105
3. Timah 2,5 x 104
4. Belerang 3,91 x 104
5. Air 3,34 x 105
6. Raksa 1,18 x 104
7. Amonia 4,51 x 105
8. Alkohol 1,04 x 104
9. Zat asam 1,38 x 104
Daftar kalor uap berbagai zat pada tekanan 1 atmosfer
No. Nama Zat Kalor Uap (J/Kg)
1. Belerang 3,3 x 105
2. Es (Air) 2,26 x 106
3. Raksa 2,94 x 105
4. Timah 8,62 x 105
5. Alumunium 1,14 x 107
6. Tembaga 5,07 x 106
7. Alkohol 8,57 x 105
8. Amonia 1,36 x 106
9. Hidrogen 3,8 x 105
Perpidahan Kalor Konduksi, Koveksi, Radiasi
Konduksi adalah perpindahan kalor yang terjadi pada medium padat. Dalam perpidahan ini yang
berpindah hanyalah kalor dan mediumnya tidak ikut berpindah. Contohnya ketika seorang pandai besi
sedang membuat parang atau pisau bagian ujung besi yang tidak dipanaskan akan ikut panas. Inilah
sebabnya kenapa pandai besi menggunakan sarung tangan sebagai isolator. Kalor dari perapian
berpindah dari ujung besi yang dipanaskan ke ujung lain yang tidak dipanaskan. Itulah contoh
sederhana bahwa kalor memang berpindah.
Laju perpindahan kalor secara konduksi, dirumuskan dalam persamaan berikut:
H=Qt=k . A
(T 2−T1)L
H adalah Laju aliran kalor (J/s atau watt)
Q adalah Kalor yang dipindahkan (joule)
t adalah Waktu (s)
k adalah Konduktivitas termal zat (W/mK)
A adalah Luas penampang melintang (m2)
∆T adalah Perubahan suhu (°C atau K)
L adalah panjang penghantar (m)
Tabel konduktivitas termal zat
(W/mK)
Bahan K
Emas 300
Besi 80
Kaca 0.9
Kayu 0.1 – 0.2
Beton 0.9
Air 0.6
Udara 0.024
Alumunium 240
Konveksi merupakan perpindahan kalor yang terjadi pada medium cair dan gas. Berbeda dengan
konduksi, perpindahan kalor ini disertai dengan perpindahan medium. Jadi yang bergerak tidak hanya
kalor tetapi juga medium perambatannya.
Contoh perpindahan kalor secara konveksi misalnya ketika sobat hitung masak air, ketika air
mendidih terjadi perpindahan kalor dari api kompor ke panci kemudian ke air. Perpindahan ini juga
diiringi perpindahan atau bergeraknya medium berupa air. Laju perpindahan kalor secara konveksi
dapat dirumuskan :
H=Qt=h . A (T 2−T 1)
H adalah Laju aliran kalor (J/s atau watt)
Q adalah Kalor yang dipindahkan (joule)
t adalah Waktu (s)
h adalah Koefisien konveksi (W/m2K)
A adalah Luas penampang melintang (m2)
∆T adalah Perubahan suhu (°C)
Radiasi adalah hantaran kalor yang tidak memerlukan medium perantara, seperti kalor dari matahari
yang sampai ke bumi, kalor api unggun yang sampai pada orang yang ada di sekitarnya, pendingin
(pemanas) rumah, pengeringan kopi, pembakaran dengan oven dan efek rumah kaca.
Laju aliran kalor tiap satuan waktu dalam radiasi dirumuskan :
H=Qt=e . σ . A .T 4
H adalah Laju aliran kalor tiap satuan waktu (J/s atau watt)
Q adalah Kalor yang dialirkan (J)
T adalah Waktu (s)
A adalah Luas (m2), luas permukaan lingkaran = 4.π.r2
T adalah Suhu (K)
e adalah Emisivitas benda (tanpa satuan)
Contoh Soal :
1. Suhu permukaan dari dua buah dinding 100oF dan 35oF. Ubahlah suhu – suhu tersebut dalam oC!
(T f −32 ) :TC=95
T C 2=59
(35−32 )=1,6 7o C
95
T C=(T F−32 )
T C=59
(100−32 )
T C=37,7 8oC
2. Termometer A digunakan untuk mengukur suhu es yang sedang melebur pada -10oX
dan untuk mengukur suhu air mendidih pada suhu 110oX. Termometer Celcius
digunakan untuk mengukur suhu benda 40oC. Berapa suhu benda tersebut jika diukur
dengan termometer A?
X−AB−A
=Y −CD−C
40−0100−0
=Y−(−10)
110−(−10 )
40100
= Y +10110+10
40100
=Y +10120
40 x 120=100 (Y +10 )
4800=100Y +1000
4800−1000=100Y
3800=100Y
Y=3 8oC
3. Jika suhu kamar menunjukkan 25oC maka skala Fahrenheit menunjuk suhu
a. 75oF c. 80oF
b. 77oF d. 84oF
Jawab : To F=9
5To C+32
¿ 95
25+32
¿45+32
= 77oF
4. Skala suhu termometer celcius dan fahrenheit akan menunjukkan angka yang sama pada skala
suhu...
a. -40 b. -50 c. -60 d. -70
Jawab :
X−AB−A
=Y −CD−C
karena X sama dengan Y, maka
X−AB−A
= X−CD−C
X−0100−0
= X−32212−32
X100
= X−32180
180 X=100 ( X−32 )
180 X=100 X−3200
180 X−100 X=−3200
80 X=−3200
X=−40
5. Pada termometer X, titik beku air 40oX dan titik didih air 2400X. Bila
suatu benda diukur dengan termometer celcius bersuhu 500C, maka
bila diukur dengan termometer X, suhunya sama dengan
a. 80 c. 120
b. 100 d. 140
Jawab :
X−AB−A
=Y −CD−C
x−40240−40
= 50−0100−0
x−40200
= 50100
( x−40 )100=200 .50
100 x−4000=10000
100 x=10000+4000
100 x=14000
x=140
6. Logam A dan B dikeling menjadi satu hingga membuat bimetal. Jika koefisien muai
panjang logam A lebih besar daripada B, maka
a. Bimetal akan melengkung kearah B karena pemanasan
b. Bimetal akan melengkung kearah B karena pendinginan
c. A memuai lebih lambat daripada B
d. Bimetal tetap lurus (tidak melengkung)
7. Logam P dengam panjang mula – mula 1m mengalami kenaikan suhu 12oC sehingga
bertambah panjang 2 cm. Logam Q dipanaskan hingga mengalami kenaikan suhu 10oC
dan panjangnya bertambah 1 cm. Jika logam P dan Q sejenis maka panjang mula – mula
logam Q adalah
a. 40 cm c. 60 cm
b. 50 cm d. 70 cm
Jawab : LoP = 1 m = 100 cm ΔTP = 12oC ΔLP = 2 cm
LoQ = ...? ΔTQ = 10oC ΔLQ = 1 cm
αP=αQ
∆ LP
LoP .∆T P
=∆ LQ
LoQ .∆T Q
∆ LP
LoP .∆T P
=∆ LQ
LoQ .∆T Q
2100.12
= 1LoQ .10
21200
= 1LoQ.10
2 Loq .10=1200
20 Loq=1200
Loq=120020
Loq=60cm
8. Pada suhu 200C plat logam baja mempunyai luas 100 cm2. Jika koefisien muai panjang baja
11x10-6/0C, maka pada suhu 1200C luas plat baja akan bertambah sebesar
a. 0,22 cm2 c. 0,66 cm2
b. 0,44 cm2 d. 1,24 cm2
Jawab : T1 = 200C T2 = 1200C Ao = 100 cm2
α = 11 x 10-6/oC ΔT...?
∆ L=2α .∆T . Ao
¿2 .11 x 10−6 .100 .100
¿2 x1 0−2
¿0,22c m2
9. Banyak kalor yang harus diberikan pada 0,5 kg es supaya suhunya naik dari -10oC menjadi 40oC
adalah...(kalor jenis es = 2100 J/KgoC, kalor lebur es = 336.000 J/Kg, kalor jenis air = 4200
J/KgoC).
a. 262.500 J c. 178.500 J
b. 252.000 J d. 94.500 J
Jawab :
m = 0,5 kg T1 = -10oC
T2 = 40oC
Ces = 2100 J/KgoC L =336.000 J/Kg Cair = 4200 J/KgoC
QTotal=Q1+Q2+Q3
Q1=m .ces .∆T
¿0,5 .2100 .10
¿10.500Joule
Q2=m. L
¿0,5 .336000=168.000 Joule
Q3=m.cair .∆ T
¿0,5 .4200 .40=84.00 0
2QTotal=10.500+168.000+84.000=262.50 0
10. Secangkir susu sebesar 0,6 gr bersuhu 20oC dicampur dengan air panas bersuhu 80oC. Jika kalor
jenis susu sebesar 3 kali kalor jenis air, dan suhu campuran pada keadaan setimbang adalah 44oC,
maka massa air panas sebesar...gr.
a. 0,4 c. 1,2
b. 0,8 d. 1,4
Jawab :
Msusu = 0,6 gram Tsusu = 20oC Csusu = 3 Cair
Mair = ....?.... Tair = 80oC Takhir = 44oC
Karena terjadi pertukaran panas antara susu dan air panas, maka kita gunakan azaz Black :
Q¿=QOUT
msusu .C susu .∆T susu=mair .Cair . ∆T air
0,6 .3Cair . (T akh ir−T susu )=mair .Cair . (T air−T ak hir )
0,6 .3. (44−20 )=mair . (80−44 )
1,8 .24=mair .36
43,2=mair .36
43,236
=mair
mair=1,2
11. Jika massa es sebesar 300 gram, kalor jenis es 2100 J/kg oC, kalor jenis air 4200 J/kg oC, dan
kalor lebur es 340.000 J/kg, maka kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan es dari suhu 0 oC
hingga suhu 40 oC sebesar...
a. 10,2 KJ c. 15,24 KJ
b. 5,04 KJ d. 152,4 KJ
Jawab : mes = 300 gram = 0,3 Kg Ces = 2100 J/Kg oC Cair = 4200 J/Kg oC
L = 340.000 J/Kg
QTOTAL = Q1 + Q2
Q1= m . L = 0,3 . 340000 = 102.000 J
Q2 = m . Cair . ∆ T
= 0,3 . 4200. (40 – 0)
= 1260 . 40
= 50.400
QTOTAL = 102.000 + 50.400 = 152.400
= 152,4 KJ
12. Perhatikan gambar berikut !
Jika sebongkah es yang bermassa 0,2 kg dipanaskan seperti pada
gambar, maka besar kalor yang diperlukan adalah....(Ces = 2100 J/Kg oC , Cair = 4200 J/Kg oC, L = 340.000 J/Kg)
Jawab :
m = 0,2 kg
Ces = 2100 J/Kg oC
Cair = 4200 J/Kg oC,
L = 340.000 J/Kg
QTOTAL = Q1 + Q2+ Q3
Q1 = m . Ces . ∆ T
= 0,2 . 2100 . 10
= 4200
Q2 = m . L
= 0,2 . 340.000
= 68000
Q3 = m . Cair . ∆ T
= 0,2 .4200 . 10
= 8400
QTOTAL = Q1 + Q2 + Q3
= 4200 + 68000 + 8400
= 80600
13. Sebatang besi bermassa 5 Kg akan dinaikkan suhunya sebesar 10 K. Jika kalor yang dibutuhkan
sebesar 20 KJ. Berapakah :
a. Kalor jenis besi?
b. Kapasitas kalor besi?
Jawab :
m = 5 Kg, ΔT = 10 K, Q = 20 KJ = 20.000 J
a). Kalor jenis besi (dilambangkan dengan huruf c), dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan
Q=m.c .∆T
20.000=5 .c .10
∆ T=2000050
=400J
Kg. K
b). Kapasitas kalor besi (dilambangkan dengan huruf C) dapat dihitung dengan persamaan,
C=m .c=5 .400=2000 J /K
14. Diketahui kalor jenis besi 470 J/Kg.K. Jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu
sebatang besi bermassa 2 Kg dari 10oC menjadi 110oC adalah...
Jawab :
c = 470 J/Kg.K m = 2 Kg ΔT = 110 – 10 = 100oC
Q....?
Q = m . c . ΔT
= 2 . 470 . 100 = 94.000 J = 94 KJ
15. Bila diketahui kalor jenis es = 0,5 kal/g.oC, untuk menaikkan suhu 50 Kg es dari
-45 oC ke -5oC dibutuhkan kalor sebesar...
Jawab :
Ces = 0,5 kal/g.oC m = 50 Kg = 50000 g ΔT = -5 – (-45) = 40oC
Q...?
Q = m . ces . ΔT
= 50000 . 0,5 . 40 = 1.000.000 J
16. Suhu udara dalam sebuah ruangan sebesar 20oC, sedangkan suhu permukaan jendela pada
ruangan tersebut sebesar 30oC. Berapa laju kalor yang diterima oleh jendela kaca seluas 1,5 m 2
jika koefisien konveksi udara saat itu 7,5 x 10-1 kal/s m2 oC!
Jawab :
T1 = 20oC T2 = 30oC ΔT = T2 – T1 = 30 – 20 = 10
A = 1,5 m2 h = 7,5 x 10-1 kal/s m2 oC
H...?
H = h . A . ΔT
= 7,5 x 10-1 . 1,5 . 10
= 11,25 kal
17. Sebuah benda mempunyai permukaan hitam sempurna bersuhu 127oC. Luas permukaannya
sebesar 300 cm2 memancarkan energi ke lingkungan yang bersuhu 27oC. Tentukan energi per
satuan waktu yang dipancarkan benda tersebut!
Jawab :
e = 1 (benda hitam) σ = 5,672 . 10-8 watt/m2K4
T1 = 127 + 273 = 400 K A = 300 cm2 = 3 . 10-2 m2
T2 = 27 + 273 = 300 K
H = eσ (T14 - T2
4)A
= 1 . 5,672 . 10-8 ((400)4 – (300)4). 3 . 10-2
= 29,78 W
18. Dua batang P dan Q dengan ukuran sama tetapi berbeda jenis dilekatkan seperti pada gambar.
Ujung kiri P bersuhu 90 oC dan Ujung kanan Q bersuhu 0 oC. Jika koefisien konduksi termal P
adalah 2 kali koefisien konduksi termal Q, maka suhu pada bidang batas P dan Q adalah...
a. 45 oC c. 60oC
b. 55 oC d. 80 oC
Jawab :
Dalam hal ini terjadi perpindahan kalor secara konduksi. Laju perpindahan kalor batang P dan Q
adlah sama besar, sehingga :
H P=HQ
k P . AP
(T P−TC)LP
=kQ . AQ
(T C−T Q)LQ
Karena berukuran sama, berarti : Ap = AQ dan LP = LQ, sehingga bisa
dihilangkan
2 KQ (90−TC )=KQ(T C−0)
Di ruas kanan dan kiri ada KQ, sehingga dapat dihilangkan, sehingga :
2 (90−TC )=TC
180−2T C=T C
180=3T C
60=TC
Latihan Soal
1. Titik tetap bawah termometer celcius dibuat dengan cara mencelupkan reservoirnya ke dalam...
a. Larutan garam c. Campuran es dan garam
b. Es yang sedang melebur d. Air yang sedang mendidih
2. Jika termometer celcius menunjukkan angka 50oC maka termometer Reamur menunjukkan...
a. 100oR b. 60oR c. 40oR d. 25oR
3. Suhu es yang sedang mencair adalah 0oC, maka angka yang ditunjukkan oleh skala kelvin...
a. 273 b. 300 c. 373 d. 473
4. Sebuah skala suhu, dalam derajat x, dikalibrasi sehingga es melebur pada suhu -20ox dan air
mendidih pada suhu 130ox. Maka dalam ox, yang ekivalen dengan 30oC adalah...ox.
a. 20 b. 25 c. 30 d. 35
5. Dari sebuah termometer tak berskala, didapatkan bahwa panjang kolom raksa adalah 5 cm dan 25
cm ketika mengukur suhu 0oC dan 100oC. suhu yang ditunjukkan oleh termometer ini ketika
panjang kolom raksanya 11 cm adalah...oC.
a. 20 b. 30 c. 45 d. 55
6. Termometer raksa tidak dapat mengukur suhu yang sangat tinggi, sebab pada suhu yang sangat
tinggi pemuaian raksa menjadi...
a. Lebih kecil c. Tidak teratur
b. Lebih besar d. Berubah - ubah
7. Dari termometer berikut ini, yang paling baik dan sesuai untuk mengukur suhu di bawah titik
beku air mengandung...
a. Es kering c. Raksa
b. Alkohol d. Air
8. Instrumen yang mengatur suhu dengan radiasi disebut...
a. Termopil c. Pirometer
b. Termometer d. Hidrometer
9. Pemuaian zat cair lebih besar daripada zat padat. Hal ini dapat diperlihatkan pada peristiwa...
a. Panci yang berisi air penuh, ternyata sebagian airnya tumpah ketika sedang mendidih
b. Gelas yang penuh berisi air, dinding luar gelas akan basah
c. Gelas yang berisi es dan air yang penuh, ternyata bila es mencair seluruhnya tidak ada yang
tumpah
d. Penguapan air laut yang disebabkan oleh pemanasan matahari
10. Ketika air diisikan dalam sebuah botol dan diperbolehkan untuk membeku, botol akan pecah
karena...
a. Air memuai pada pembekuan
b. Botol menyusut pada titik beku
c. Suhu di luar botol lebih kecil daripada suhu di dalam botol
d. Suhu di luar botol lebih besar daripada suhu di dalam botol
11. Koefisien muai panjang tembaga 0,000017/K. Tentukan pertambahan panjang sebuah balok
tembaga yang disebabkan oleh kenaikan suhu dari 10oC menjadi 30oC, jika panjang awalnya 5 m.
a. 1,5 mm b. 1,6 mm c. 1,7 mm d. 1,8 mm
12. Kaca yang tahan terhadap perubahan suhu yang mendadak adalah...
a. Memiliki koefisien muai besar
b. Memiliki koefisien muai kecil
c. Lapisan kaca dibauat tebal
d. Warna kaca kusam
13. Perhatikan gambar!
Jika koefisien muai panjang logam A = 1/3 koefisien muai panjang logam B, maka setelah
bimetal dipanaskan bimetal akan melengkung ke arah…
a. Logam A, karena memiliki koefisien muai panjang yang lebih besar
b. Logam A, Karena mimiliki koefisien muai panjang yang lebih kecil
c. Logam B, karena memiliki koefisien muai panjang yang lebih kecil
d. Logam B, karena memiliki koefisien muai panjang yang lebih besar
14. Sebatang logam mempunyai massa 200 gram dan kalor jenis 500 J/KgoC. Mengalami perubahan
suhu dari 20oC sampai 100oC. maka banyak kalor yang diterima logam sebesar...Joule.
a. 6000 c. 8000
b. 7000 d. 9000
15. Dua buah zat padan A dan B bermassa sama berada pada titik leburnya. Zat A membutuhkan
kalor 1.500 J untuk melebur sedangkan zat B membutuhkan 4.500 J. Perbandingan kalor lebur zat
A dan zat B adalah …
a. 1 : 1 c. 2 : 1
b. 3 : 1 d. 5 : 9
16. Mengapa alkohol terasa lebih dingin di kulit daripada air?
a. Karena mampu mencapai titik didih lebih cepat
b. Karena alkohol lebih cepat menguap dibandingkan air
c. Karena uap alkohol lebih dingin dibandingkan air
d. Karena memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkan air
17. Faktor – faktor berikut ini dapat mempercepat proses penguapan zat cair, kecuali...
a. Suhu c. Pengadukan
b. Tekanan udara pada permukaan d. Luas permukaan
18. Suhu badan akan turun bila dikompres dengan air, karena...
a. Badan bersifat konduktor panas yang cepat
b. Badan melepaskan kalor lebih sedikit daripada yang diterima oleh air
c. Kalor yang diberikan oleh air lebih banyak daripada yang diterima badan
d. Kalor badan diserap oleh air yang digunakan untuk proses penguapan
19. Sebuah gelas berisi 0,4 kg air bersuhu 80oC. Ke dalam gelas tersebut dimasukkan 0,2 kg susu
bersuhu 40oC. Jika kalor jenis air ½ kalinya kalor jenis susu, maka suhu akhir campuran adalah…
a. 45 oC c. 60 oC
b. 50 oC d. 65 oC
20. Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada suhu 90oC. Ke dalam botol tersebut
ditambahkan suhu sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Berapakah suhu campuran? (jika tidak ada
kalor kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos. cair = ckopi = csusu = 1 kal/goC).
a. 5oC c. 47 oC
b. 20oC d. 83oC
21. Sepotong logam dipanaskan hingga suhunya bertambah 15oC, jika logam lain yang kalor jenisnya
2 kali logam tersebut dan massanya tiga perempat kalinya, maka kenaikan suhu logam tersebut
sebesar...
a. 5oC c. 8oC
b. 6oC d. 10oC
22. Sebuah logam seberat 5,4 kg dipanaskan selama 1 menit dengan menggunakan kumparan listrik
yang memiliki tegangan dan daya sebesar 12 Volt dan 18 Watt. Jika kalor jenis balok itu adalah
400 J/KgoC, maka kenaikan suhunya sebesar...
a. 10oC c. 8oC
b. 6oC d. 5oC
23. Sebuah balok besi bermassa 0,5 kg dimasukkan ke dalam air bertemperatur 20oC. Dalam keadaan
seimbang, temperatur besi turun menjadi 60oC. Jika massa air adalah 0,1 kg. Berapakah
temperature balok besi mula – mula? (cbesi = 420 J/kg oC, dan cair = 4200 J/kg oC)
a. 80oC c. 80,8oC
b. 60,8oC d. 140oC
24. Jika 75 gram air suhunya 0oC dicampur dengan 50oC air yang suhunya 100oC. Maka suhu akhir
campuran itu adalah... oC
a. 25oC c. 60
b. 40 d. 65
25. Sejumlah air bersuhu 10oC dipanaskan dengan menggunakan pemanas listrik 220 V, 2242 Ohm.
Jika 80% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air dan dalam waktu 7 menit suhu air menjadi
50oC, maka massa air adalah...
a. 200 gram c. 600 gram
b. 400 gram d. 800 gram
26. Emisivitas benda A sama dengan1/3 kali emisivitas benda B dan suhu benda A 3kali benda B.
Energi kalor yang dipancarkan tiap detik per satuan luas oleh benda A disbanding oleh bnda B
adalah...
a. 1 : 3 c. 3 : 1
b. 1 : 27 d. 27 : 1
27. Suatu jendela terbuat dari kaca yang mempunyai ukuran panjang 150 cm, lebar 50 cm, dan
tebalnya 8,6 mm digunakan sebagai pembatas ruangan yang berselisih suhu 10oC. Jika koefisien
hantaran kaca 1,72 J/m detoC maka banyaknya panas per detik yang melalui kaca adalah...
a. 5 KJ c. 7,5 KJ
b. 10 KJ d. 1,5 KJ
28. a gram es -10oC dicampur dengan b gram air bersuhu 20oC. Jika suhu akhir yang dicapai 5oC,
kalor lebur es 80 kal/gr, kalor jenis es 0,5 kal/gr oC, maka perbandingan a dan b adalah...
a. ½ c. 3/11
b. 1/6 d. 3/17
top related