Pembahasan soal kalor
Dibawah ini adalah pembahasan soal fisika SMA kelas X semester genap tentang kalor dan kapasitas kalor. Kalor dan kapasitas kalor termasuk ke dalam bahasan Suhu dan kalor. Mudah-mudahan bahasan ini dapat bermanfaat buat siapa saja yang membutuhkan. Oke langsung saja dapat disimak pembahasannya dibawah ini.
Nomor 1
Untuk menaikkan suhu 0,5 kg suatu zat cair yang kalor jenis-nya 400 J/kg.oC dari 28oC menjadi 38oC diperlukan kalor sebesar...
a. 0,2 kJ
b. 0,4 kJ
c. 2,0 kJ
d. 4,0 kJ
e. 4,5 kJ
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,5 kg
c = 400 J/kg.oC
T1 = 28 oC
T2 = 38 oC
Ditanya: Q = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung ΔT.
ΔT = T2 – T1 = 38oC – 28oC = 10oC
Menghitung Q
Q = m . c . ΔT = 0,5 kg . 400 J/kg.oC . 10oC = 2.000 J = 2 kJ
Jawaban: c
Nomor 2
Zat cair yang massanya 10 kg dipanaskan dari suhu 25oC menjadi 75oC memerlukan panas sebesar 4 . 105 Joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah...
a. 200 J/kg.oC
b. 400 J/kg.oC
c. 600 J/kg.oC
d. 800 J/kg.oC
e. 1000 J/kg.oC
Pembahasan:
Diketahui:
m = 10 kg
Q = 4 . 105 J
T1 = 25oC
T2 = 75oC
Ditanya: c = ...
Jawab:
Q = m . c . ΔT
Jawaban: d
Nomor 3
Kapasitas panas air yang bermassa 2 kg jika kalor jenis air 400 J/kg.oC adalah...
a. 0,02 J/oC
b. 200 J/oC
c. 400 J/oC
d. 800 J/oC
e. 1000 J/oC
Pembahasan:
Diketahui:
m = 2 kg
c = 400 J/kg .oC
Ditanya: C = ...
Jawab:
C = m . c = 2 kg . 400 J/kg.oC
Jawaban: d
Nomor 4
Sebongkah es bermassa 0,4 kg pada suhu 0oC. Banyak kalor yang dibutuhkan untuk melebur es menjadi air jika kalor lebur es 80 kal/gr adalah...
a. 20 kalori
b. 32 kalori
c. 2000 kalori
d. 3200 kalori
e. 32.000 kalori
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,4 kg = 0,4 . 1000 gr = 400 gr
L = 80 kal/gr
Ingat!
Satuan massa m harus dalam gram karena satuan L dalam kal/gr. Jika satuan L dalam J/kg maka satuan massa m dalam kg.
Nomor 1
Untuk menaikkan suhu 0,5 kg suatu zat cair yang kalor jenis-nya 400 J/kg.oC dari 28oC menjadi 38oC diperlukan kalor sebesar...
a. 0,2 kJ
b. 0,4 kJ
c. 2,0 kJ
d. 4,0 kJ
e. 4,5 kJ
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,5 kg
c = 400 J/kg.oC
T1 = 28 oC
T2 = 38 oC
Ditanya: Q = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung ΔT.
ΔT = T2 – T1 = 38oC – 28oC = 10oC
Menghitung Q
Q = m . c . ΔT = 0,5 kg . 400 J/kg.oC . 10oC = 2.000 J = 2 kJ
Jawaban: c
Nomor 2
Zat cair yang massanya 10 kg dipanaskan dari suhu 25oC menjadi 75oC memerlukan panas sebesar 4 . 105 Joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah...
a. 200 J/kg.oC
b. 400 J/kg.oC
c. 600 J/kg.oC
d. 800 J/kg.oC
e. 1000 J/kg.oC
Pembahasan:
Diketahui:
m = 10 kg
Q = 4 . 105 J
T1 = 25oC
T2 = 75oC
Ditanya: c = ...
Jawab:
Q = m . c . ΔT
Jawaban: d
Nomor 3
Kapasitas panas air yang bermassa 2 kg jika kalor jenis air 400 J/kg.oC adalah...
a. 0,02 J/oC
b. 200 J/oC
c. 400 J/oC
d. 800 J/oC
e. 1000 J/oC
Pembahasan:
Diketahui:
m = 2 kg
c = 400 J/kg .oC
Ditanya: C = ...
Jawab:
C = m . c = 2 kg . 400 J/kg.oC
Jawaban: d
Nomor 4
Sebongkah es bermassa 0,4 kg pada suhu 0oC. Banyak kalor yang dibutuhkan untuk melebur es menjadi air jika kalor lebur es 80 kal/gr adalah...
a. 20 kalori
b. 32 kalori
c. 2000 kalori
d. 3200 kalori
e. 32.000 kalori
Pembahasan:
Diketahui:
m = 0,4 kg = 0,4 . 1000 gr = 400 gr
L = 80 kal/gr
Ingat!
Satuan massa m harus dalam gram karena satuan L dalam kal/gr. Jika satuan L dalam J/kg maka satuan massa m dalam kg.
Ditanya: Q = ...
Jawab:
Q = m . L = 400 gr . 80 kal/gr = 32.000 kalori
Jawaban: e
Nomor 5
Untuk meleburkan 3 kg zat padat menjadi cair seluruhnya diperlukan kalor 6.804 . 102 Joule. Kalor lebur zat tersebut adalah..
a. 1.134 J/kg
b. 2.268 J/kg
c. 3.402 J/kg
d. 113.400 J/kg
e. 226.800 J/kg
Pembahasan:
Diketahui:
m = 3 kg
Q = 6.804 Joule
Ditanya: L = ...
Jawab:
Q = m . L
Jawaban: b
Nomor 6
Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan antara suhu (T) denga kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat.
Kalor lebur zat tersebut adalah...
a. 71 kalori/gram
b. 79 kalori/gram
c. 80 kalori/gram
d. 81 kalori/gram
e. 150 kalori/gram
Pembahasan:
Terlebih dahulu tentukan kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan zat tersebut (kalor laten) yaitu grafik A ke B (yang mendatar).
Q = 150 kalori – 71 kalori = 79 kalori
Menghitung kalor lebur L.
Q = m . L
Jawaban: b
Nomor 7
Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu – 10 oC hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20oC adalah...(kalor jenis air = 1 kal/gr.oC, kalor jenis es = 0,5 kal/gr.oC, kalor lebur es = 80 kal/gr)
a. 1.800 kal
b. 4.500 kal
c. 7.200 kal
d. 13.500 kal
e. 20.000 kal
Pembahasan:
Diketahui:
m = 900 gram
T1 = – 10 oC
T2 = 20 oC
cair = 1 kal/gr.oC
ces = 0,5 kal/gr.oC
L = 80 kal/gr
Ditanya: Q = ...
Jawab:
Menghitung Q1
Q1 = m . ces . ΔT = 900 gr. 0,5 kal/gr. C (0 – (– 10)) oC = 4.500 kalori
Ingat!
ΔT = T2 – T1 (suhu tinggi dikurang suhu rendah).
Menghitung Q2
Q2 = m . L = 900 gr . 80 kal/gr = 7.200 kalori
Menghitung Q3
Q3 = m . cair . ΔT = 900 gr . 1 kal/gr.oC (20 – 0)oC = 1.800 kalori
Menghitung Q total
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 4.500 kal + 7.200 kal + 1.800 kal = 13.500 kalori
Jawaban: d
Nomor 8
Sebuah balok es memiliki panjang 20 cm, lebar 10 cm dan tinggi 2 cm, dari suhu – 25oC berubah menjadi air bersuhu 25oC. Jika massa jenis es adalah 0,92 gr/cm3, kalor jenis es 2,1 J/gr.oC, kalor jenis air 4,2 J/gr.oC dan kalor lebur es 334 J/gr, maka jumlah kalor yang diperlukan es tersebut adalah...
a. 460 Joule
b. 24.150 Joule
c. 48.300 Joule
d. 153.640 Joule
e. 226.090 Joule
Pembahasan:
Diketahui:
P = 20 cm
L = 10 cm
T = 2 cm
ρ = 0,92 gr/cm3
T1 = – 25oC
T2 = 25oC
cair = 4,2 J/gr.oC
ces = 2,1 J/gr.oC
L = 334 J/gr
Ditanya: Q = ...
Jawab
Menghitung massa (m)
m = ρ . V = ρ . (P . L . T) = 0,92 gr/cm3 (20 cm . 10 cm . 2,5 cm)
m = 0,92 gr/cm3 (500 cm3) = 460 gram
Menghitung Q1
Q1 = m . ces . ΔT = 460 gr. 2,1 J/gr.oC(0 – (– 25))oC = 24.150 Joule
Menghitung Q2
Q2 = m . L = 460 gr . 334 J/gr = 153.640 Joule
Menghitung Q3
Q3 = m . cair . ΔT = 460 gr . 4,2 J/gr.oC (25 – 0)oC = 48.300 Joule
Menghitung Q total
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 24.150 J + 153.640 J + 48.300 J = 226.090 J
Jawaban: e
Nomor 9
Lima kilogram es bersuhu - 22 C dipanaskan sampai seluruh es mencair dengan suhu 0 C. Jika kalor laten es 333 kJ/kg dan kalor jenis es 2100 J/kg C maka jumlah kalor yang dibutuhkan adalah...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Pembahasan
Jawaban: E
Nomor 10
Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0 C dengan 1 cc air bersuhu 0 C dalam wadah dinding adiabatik adalah...
A. Air dan es yang jumlahnya tidak dapat ditentukan
B. Air sedikit lebih banyak daripada es
C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air
D. 1 gram es dan 1 cc air
E. 1,5 gram es dan 0,5 cc air
Pembahasan
Karena dinding adiabatik berarti tidak ada perpindahan kalor dalam wadah sehingga campuran tidak berubah.
Jawaban: D
Jawab:
Q = m . L = 400 gr . 80 kal/gr = 32.000 kalori
Jawaban: e
Nomor 5
Untuk meleburkan 3 kg zat padat menjadi cair seluruhnya diperlukan kalor 6.804 . 102 Joule. Kalor lebur zat tersebut adalah..
a. 1.134 J/kg
b. 2.268 J/kg
c. 3.402 J/kg
d. 113.400 J/kg
e. 226.800 J/kg
Pembahasan:
Diketahui:
m = 3 kg
Q = 6.804 Joule
Ditanya: L = ...
Jawab:
Q = m . L
Jawaban: b
Nomor 6
Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan antara suhu (T) denga kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat.
Kalor lebur zat tersebut adalah...
a. 71 kalori/gram
b. 79 kalori/gram
c. 80 kalori/gram
d. 81 kalori/gram
e. 150 kalori/gram
Pembahasan:
Terlebih dahulu tentukan kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan zat tersebut (kalor laten) yaitu grafik A ke B (yang mendatar).
Q = 150 kalori – 71 kalori = 79 kalori
Menghitung kalor lebur L.
Q = m . L
Jawaban: b
Nomor 7
Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu – 10 oC hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20oC adalah...(kalor jenis air = 1 kal/gr.oC, kalor jenis es = 0,5 kal/gr.oC, kalor lebur es = 80 kal/gr)
a. 1.800 kal
b. 4.500 kal
c. 7.200 kal
d. 13.500 kal
e. 20.000 kal
Pembahasan:
Diketahui:
m = 900 gram
T1 = – 10 oC
T2 = 20 oC
cair = 1 kal/gr.oC
ces = 0,5 kal/gr.oC
L = 80 kal/gr
Ditanya: Q = ...
Jawab:
Menghitung Q1
Q1 = m . ces . ΔT = 900 gr. 0,5 kal/gr. C (0 – (– 10)) oC = 4.500 kalori
Ingat!
ΔT = T2 – T1 (suhu tinggi dikurang suhu rendah).
Menghitung Q2
Q2 = m . L = 900 gr . 80 kal/gr = 7.200 kalori
Menghitung Q3
Q3 = m . cair . ΔT = 900 gr . 1 kal/gr.oC (20 – 0)oC = 1.800 kalori
Menghitung Q total
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 4.500 kal + 7.200 kal + 1.800 kal = 13.500 kalori
Jawaban: d
Nomor 8
Sebuah balok es memiliki panjang 20 cm, lebar 10 cm dan tinggi 2 cm, dari suhu – 25oC berubah menjadi air bersuhu 25oC. Jika massa jenis es adalah 0,92 gr/cm3, kalor jenis es 2,1 J/gr.oC, kalor jenis air 4,2 J/gr.oC dan kalor lebur es 334 J/gr, maka jumlah kalor yang diperlukan es tersebut adalah...
a. 460 Joule
b. 24.150 Joule
c. 48.300 Joule
d. 153.640 Joule
e. 226.090 Joule
Pembahasan:
Diketahui:
P = 20 cm
L = 10 cm
T = 2 cm
ρ = 0,92 gr/cm3
T1 = – 25oC
T2 = 25oC
cair = 4,2 J/gr.oC
ces = 2,1 J/gr.oC
L = 334 J/gr
Ditanya: Q = ...
Jawab
Menghitung massa (m)
m = ρ . V = ρ . (P . L . T) = 0,92 gr/cm3 (20 cm . 10 cm . 2,5 cm)
m = 0,92 gr/cm3 (500 cm3) = 460 gram
Menghitung Q1
Q1 = m . ces . ΔT = 460 gr. 2,1 J/gr.oC(0 – (– 25))oC = 24.150 Joule
Menghitung Q2
Q2 = m . L = 460 gr . 334 J/gr = 153.640 Joule
Menghitung Q3
Q3 = m . cair . ΔT = 460 gr . 4,2 J/gr.oC (25 – 0)oC = 48.300 Joule
Menghitung Q total
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 24.150 J + 153.640 J + 48.300 J = 226.090 J
Jawaban: e
Nomor 9
Lima kilogram es bersuhu - 22 C dipanaskan sampai seluruh es mencair dengan suhu 0 C. Jika kalor laten es 333 kJ/kg dan kalor jenis es 2100 J/kg C maka jumlah kalor yang dibutuhkan adalah...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Pembahasan
Jawaban: ENomor 10
Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0 C dengan 1 cc air bersuhu 0 C dalam wadah dinding adiabatik adalah...
A. Air dan es yang jumlahnya tidak dapat ditentukan
B. Air sedikit lebih banyak daripada es
C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air
D. 1 gram es dan 1 cc air
E. 1,5 gram es dan 0,5 cc air
Pembahasan
Karena dinding adiabatik berarti tidak ada perpindahan kalor dalam wadah sehingga campuran tidak berubah.
Jawaban: D
