Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out

Suhu dan Kalor

VIEWS: 1 PAGES: 13

  • pg 1
									                                                                                         166
Kalor

SUHU DAN KALOR
1. Tes ITB 1976
   460 gram campuran es dan air pada suhu 0 0 C ada dalam bejana yang kapasitas
   kalornya (panas jenisnya) dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 80 gram uap
   air suhu 100 0 C ke dalam bejana. Kalau kalor lebur (panas lebur) es 80
    kal / gr dan kalor penguapan (panas penguapan) air 540 kal / gr , sedangkan
   temperature akhirnya 80 0 C , maka banyaknya air semula adalah …gram
   A.80                   B. 100             C. 360            D. 380  E. 400
   Jawab : B
   (es  air) mes air  460 gram; t es air  0 0 C ; Les  80 kal/gr
   (uap air) muap  80 gram; t uap  100 0 C ; Luap  540 kal/gr ; t a  80 0 C
   (ingat) mes  mair  460 atau mes  460  mair ; mair  x  ... ?
   #(1)Kalor yang diserap es
   Qserap (es)  Qes  QL es  mes ct es  mes Les
   Qserap (es)  (460  x)(1)(t a  t es air )  (460  x)(80 )
   Qserap (es)  (460  x)(1)(80  0)  (460  x)(80 )  (460  x)(80 )  (460  x)(80 )
   #(2)Kalor yang diserap air (x)
   Qserap (air)  Qair  Qserap (air)  mair c(ta  tesair )
   Qserap (air )  x(1)(80  0)  80 x
   #(3)Kalor yang dilepas uap air
   Qlepas  Quap  QLuap  muap ct uap  muap Luap  muap c(t uap  t a )  muap Luap
   Qlepas  80(1)(100  80)  80(540)  80(20)  80(540)
   Prinsip asas Black
   Qserap (es)  Qserap (air )  Qlepas (uap)
   (460  x)(80)  (460  x)(80)  80 x  80(20)  80(540)
   (460  x)  (460  x)  x  560  920  x  560
    x  mair  920  560  360 gram

2. Skalu 1977
   Karena suhunya ditingkatkan dari 0 0 C menjadi 100 0 C suatu batang baja yang
   panjangnya 1 meter bertambah panjangnya dengan 1 millimeter. Berapakah
   pertambahan panjang suatu batang baja yang panjangnya 60 cm, bila dipanaskan
   dari 0 0 C sampai 120 0 C ?
   A. 0,30mm          B. 0,60mm   C. 0,72mm      D. 1,20mm E. 2,40mm




                                                                     mhharismansur@gmail.com
                                                                                                     167
Kalor
   Jawab : C
   t1  100  0  1000 C; l1  1m  100cm; l1  1mm
    t1  120  0  1200 C; l1  60cm; l 2  ...?
                      l1   l t            l t        (60)(120)
    l  l0t            1 1  l 2  l1 2 2  (1)             0,72mm
                      l 2 l 2 t 2          l1t1     (100)(100)

3. Skalu 1977
   Bila terkena pancaran matahari kenaikan suhu lautan lebih lamban dari kenaikan
   suhu daratan karena ..
   1. kalor jenis air lebih besar     3. air lautan selalu dalam keadaan gerak
   2. warna daratan lebih kelam 4. air lautan adalah menyerap kalor yang baik
   Jawab : 1 dan 3 benar(B)
                        Q         1
   Q  mct  c            c , artinya semakin besar kalor jenis zat maka
                       mt        t
   perubahan suhu semakin kecil atau semakin lamban. Sehingga semakin besar
   kalor jenis air laut semakin besar maka semakin dingin air laut

4. Skalu 1977
   Kalor jenis suatu benda tergantung pada …
   1. banyaknya kalor yang diserap benda          3. kenaikan suhu
   2. massa benda                                 4. macam benda
   Jawab : 4 saja benar (D)
   Kalor jenis benda tergantung pada jenis benda atau macam benda

5. Skalu Fisika 1977
   Jika 75 gram air yang suhunya 0 0 C dicampur dengan 50 gram air yang suhunya
   100 0 C , maka suhu akhir campuran itu adalah … 0 C
   A. 25               B. 40              C. 60              D. 65              E. 75
   Jawab : B
   ma1  75gr; t  0 0 C ; ma 2  50gr; t 2  1000 C ; c air  1,0kal/gr 0 C; t a  ...?
    Qlepas (2)  Qterima (1)  ma 2 c a t  ma1c a t  ma 2 c a (t 2  t a )  ma1c a (t a  t )
                                                                                1000
    50(1)(100  t a )  75(1)(t a  0)  1000  10t a  15t a  t a                 40 0 C
                                                                                 25

6. PPI 1979
   Dua batang P dan Q dengan ukuran yang sama tetapi jenis logam berbeda
   dilekatkan seperti terlihat pada gambar. Ujung kiri P bersuhu 90 0 C dan ujung
   kanan Q bersuhu 0 0 C . Jika koefisien konduksi termal P adalah 2 kali koefisien
   termal Q, maka suhu pada bidang batas P dan Q … 0 C


                                                                            mhharismansur@gmail.com
                                                                                                  168
Kalor

                            C                            A. 45       C. 60       E. 80
        A                                        B       B. 55       D. 72       Jawab : C
             90 0 C P              Q
                                                         t A  90 C; tB  0 C; kP  2kQ ; tC  ...?
                                                                 0         0
                                        00 C
                     k P A(TA  TC ) k Q A(TC  TB )
    H P  HQ                                        k P (TA  TC )  k Q (TC  TB )
                           l AC            lCB
                                                                            180
    2k Q (90  TC )  k Q (TC  0)  180  2TC  TC  TC                       60 0 C
                                                                             3

7. PPI 1982
   Untuk keadaan barometer 76 cmHg, kalor jenis air 4200 J / kg 0 C , kalor didih air
   2,26 x10 6 J / kg , kalor jenis uap air 12600 J / kg 0 C . Keadaan akhir yang dapat
   dicapai jika pada 100 gram air bersuhu 20 0 C diberi kalor sejumlah 2,5 x10 6 J
   adalah …
   A. air bersuhu di bawah 100 0 C            D. air tepat menguap semua
                               0
   B. air bersuhu tepat 100 C                 E. uap air bersuhu di atas 100 0 C
   C. air sedang mendidih              Jawab : B
   c air  4200J/kg C; Lair  2,26 x10 J/kg; cuap  12600J/kg0 C; mair  100gr
                     0                 6


    t air  20 0 C; t air (didih)  1000 C; Q  2,5 x10 6 J
   Apakah cukup kalor sebesar 2,5 x10 6 J menguapkan air 100 gram air dengan suhu
   20 0 C ?
   cair  4200J/kg0 C; Lair  2,26 x10 6 J/kg, cuap  12600J/kg0 C
    mair  100gr; t air  20 0 C; t air (didih)  1000 C; Q  2,5 x10 6 J
    Q  Qair  Qair (uap)  mair cair t air  mair Luap
    Q  mair c air t air  mair Luap  mair c air (t didih  t air )  mair Luap
    Q  (0,1)( 4200 )(100  20 )  0,1(2,26 x10 6 )  (4200 )(8)  (2,26 x10 5 )
    Q  0,33610 5  2,26 x10 5  2,596 x10 5 J
   Terbukti bahwa kalor yang dibutuhkan 2,596 x10 6 J sehingga keadaan masih
   berupa air pada suhu 100 0 C

8. PP I 1983
   Dua batang logam sejenis A dan B penampangnya, berbanding 2 : 1 sedangkan
   panjangnya berbanding 4 : 3. Bila beda suhu ujung-ujung kedua batang sama,
   maka jumlah rambatan kalor tiap satuan waktu pada A dan B berbanding …
   A. 2 : 3  B. 3 : 2      C. 8 : 3       D. 3 : 8      E. 1 : 1



                                                                               mhharismansur@gmail.com
                                                                                         169
Kalor
   Jawab : B
    AA : AB  2 : 1; d A : d B  4 : 3; H A : H B  ...?
                 kAA (T2  T1 ) kAB (T2  T1 ) AA AB 2 1
    HA : HB                   :                  :   :  3: 2
                      dA             dB         d A dB 4 3

9. PPI 1983
   100 gram es dari -5 0 C dicampur dengan 200 gram air dari suhu 30 0 C pada
   tekanan 1 atmosfer. Kalor jenis es 0,5 kal / gr 0 C dan kalor lebur es 80 kal / gr ,
   jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es, maka pada keadaan akhir …
   A. suhu seluruhnya di atas 0 0 C
   B. suhu seluruhnya di bawah 0 0 C
   C. suhu seluruhnya 0 0 C dan semua es lebur
   D. suhu seluruhnya 0 0 C dan semua es membeku
   E. suhu seluruhnya 0 0 C dan sebagian es melebur
   Jawab : E
    mes  100gr; t es  5 0 C , t esair  0 0 C; ces  0,5kal/gr 0 C; Les  80kal/gr
   mair  200gr, t air  30 0 C
   Apakah es mencair seluruhnya ?
   Qserap  Qes  QLes  mes ces t  mes Les  mes ces (t esair  t es )  mes Les
   Qserap  (100)(0,5)(0  5)  (100)(80)  250  8000  8250kalori
   Kalor meleburkan es sebesar 8250 kalori
   Qlepas  Qair  mair c air t  (200 )(1)(30 )  6000 kalor
   Kalor yang dilepaskan oleh air 6000 kalori, maka kalor tidak mencukupi untuk
   meleburkan es seluruhnya atau sebagian es melebur

10. Sipenmaru 1988 Kode 71
    Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 42 0 C
    dicampur dengan b gram es -4 0 C . Setelah diaduk ternyata 50% es melebur. Jika
    titik lebur es 0 0 C , kalor jenis es = 0,5 kal / gr 0C ,kalor lebur es = 80 kal / gr ,
    maka perbandingan a dan b adalah …
    A. 1 : 4              B. 1 : 2         C. 1 : 1        D. 2 : 1         E. 4 : 1
    Jawab : C
                                              0       Pada air diketahui :
                                  Q3 air42 C
                                        a.gr          mair  a.gram; t air  42 0 C
             es00 C Q2                                Pada es diketahui :
         Q3            0,5b.gr   air0 0 C             mes  b.gram; tes  4 0 C
       es  4 0 C b.gr
    melebur maka : mes  50 %b.gram; t es air  0 0 C

                                                                      mhharismansur@gmail.com
                                                                                                        170
Kalor

    c es  0,5kal/gr 0 C; Les  80 kal/gr; a : b  ... ?
   Sesuai dengan asas black kalor, kalor yang dilepas air ( Q3 ) sama dengan kalor
   yang diterima es untuk menaikkan temperaturnya ( Q1 ) dan untuk melebur 50%
   es ( Q2 )
   Q3  Q1  Q2  mair c air t  mes ces t  50%mes Les
    a (1)(t air  t es air )  (b)(0,5)(t es air  t es )  0,5(b)(80)
    a (1)(42  0)  (b)(0,5)(0  (4))  0,5(b)(80)  42a  2b  40b
    42a  42b  a : b  1 : 1

11. UMPTN 1989 Rayon C
    Dalam botol terdapat 230 gram kopi pada suhu 90oC. Ditambahkan susu
    sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Berapakah suhu campuran ? Misalkan tidak ada
    kalor pencampuran maupun kalor yang diserap botol termos
    cair  ckopi  csusu  1,00kal / gr 0C
   A. 5 0 C           B. 20 0 C       C. 47 0 C                      D. 83 0 C     E. 90 0 C
   Jawab : D
   mk  230gr; t k  90 0 C; ms  20gr; t s  5 0 C
    c air  c kopi  c susu  1,00kal/gr 0 C; t a  ...?
   Qlepas (kopi)  Qterima (susu)  mk c k t  ms c s t  mk c k (t k  t a )  ms c s (t a  t s )
    230(1)(90  t a )  20(1)(t a  5)  (230)(90)  230t a  20t a  100
             (230)(90)  100
   ta                       83,2 0 C
                  250

12. UMPTN 1990 Rayon B
    Suatu benda hitam pada suhu 27 0 C memancarkan energi R J/s. Benda hitam
    dipanasi hingga suhunya menjadi 327 0 C . Energi yang pancarkan menjadi …R
    A. 2                 B. 4             C. 6          D. 12       E. 16
    Jawab : E
    T1  27 0 C  300 K ; T2  327 0 C  600 K ;W1  R,W2  ... ? R
              4
    W1 T1            T           600 4
       4 W2  W1 ( 2 ) 4  R(     )  16R
    W2 T2            T1          300

13. UMPTN 1992 Rayon B
    Sepotong segitiga dijatuhkan dari ketinggian 490 meter diatas lantai. Kalor yang
    terjadi pada proses tumbukan dengan lantai 60%-nya diserap oleh tembaga untuk
    kenaikan suhunya. Jika kalor jenis tembaga = 420 kal / gr 0 C percepatan
    gravitasi bumi 10m / s 2 , maka kenaikan suhu tembaga adalah … 0 C

                                                                            mhharismansur@gmail.com
                                                                                                                      171
Kalor
   A. 4              B. 7           C. 9              D. 12           E. 16
   Jawab : B
    h  490m; g  10m/s2 ; Q  60%Ep; c(Cu )  420kal/gr 0 C; t  ...?
   Usaha untuk memindahkan segitiga tembaga sebesar energi potensial yang
   sebanding dengan ketinggian benda sama dengan kalor yang diserap oleh
   tembaga, maka :
   Q  60% Ep  m.c(Cu ) .t  60%(mgh)  .c(Cu ) .t  60% gh
           60% gh (0,6)(10)(490)
   t                           70 C
            c(Cu )      420

14. UMPTN 1993 Rayon A
    Kalor yang mengalir per satuan waktu melalui suatu konduktor …
    1. sebanding dengan selisih suhu antara kedua ujungnya
    2. berbanding terbalik dengan panjang konduktor
    3. sebanding dengan luas penampang konduktor
    4. tidak tergantung pada jenis konduktor
    Jawab : 1,2 dan 3 (benar)(A)
                                                      Q kA(T2  T1 )
    Persamaan rambatan kalor pada benda adalah : H                 dengan :
                                                       t        d
    H = rambatan kalor yang mengalir persatuan waktu
    k = koefisien konduktivitas termal, tergantung pada jenis bahan
    A = luas penampang benda
    T = suhu benda

15. UMPTN 1995 Rayon C kode 42
    seorang bermaksud mendidihkan 1,2 kg air dari 280 C dalam suatu panci
    berkapasitas kalor 50kal/ 0 C dengan menggunakan kompor listrik 300 watt,220V.
    waktu yang diperlukan untuk maksud ini adalah …menit
    A. 3,0                B. 7,5            C. 8,0          D. 12,0        E. 12,5
    Jawab : E
    C panci  50kal/ 0 C : mair  1,2kg : t 1  280 C : P  300watt : V  220volt
    c air  4200J/kg0 C : 1kal  4,2joule
    E  P.t  t  ...? menit  Q  Qair  Qpanci , mendidih pada t 2  1000 C
    Q  mair c air ( t 2  t 1 )  C panci ( t 2  t 1 )  E  Q, maka :
                                                                   mair c air ( t 2  t 1 )  C panci ( t 2  t 1 )
    P.t  mair c air ( t 2  t 1 )  C panci ( t 2  t 1 )  t 
                                                                                         P
         (1,2)(4200)(100  28)  (50 x 4,2)(100  28)
    t                                                 756s  12.6menit
                            500


                                                                                       mhharismansur@gmail.com
                                                                                      172
Kalor
16. UMPTN 1997 Rayon A kode 32
    Jika suatu zat mempunyai kalor jenis tinggi, maka zat itu :
    A. lambat mendidih                D. lambat naik suhunya jika dipanaskan
    B. cepat mendidih                 E. cepat naik suhunya jika dipanaskan
    C. lambat melebur         Jawab : D
                       Q            1
    Q  mct  t          t  , perubahan suhu pada benda berbanding
                       mc           c
    terbalik dengan kalor jenis zat

17. UMPTN 1997 Rayon C kode 45
    Air terjun tingginya 12 meter menerjunkan air 1000 m3/s dan dimanfaatkan oleh
    Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA). Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s 2 dan seluruh
    daya listrik terpakai untuk memanaskan 1000 m3 air, maka kenaikan suhu air per
    sekon adalah … 0 C
    A. 0,1x10 2        B. 2,8 x10 2 C. 4,2 x10 2 D. 28,0 x10 2 E. 42,0 x10 2
    Jawab : B
    h  12m; Q  1000m 3 /s; c  4200J/kg0 C; g  9,8m/s2 ;V  1000m 3  106 dm3
    T  ...? c  4200J/kg0 C  Emak  Ep  P.t  Ep
        Ep mgh Vgh                                         Qgh
    P                         Qgh  Qgh  mcT  T 
         t        t         t                                mc
          (1000 )(1000 )(9,8)(12 )              0
    T                             2,8 x10  2 C
                (10 6 )( 4200 )

18. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
    Energi yang diradiasikan per detik oleh benda hitam pada suhu T, besarnya 16
    kali energi yang diradiasikan per detik pada suhu T0 , maka T1 = … T0
    A. 2                  B. 2,5      C. 3           D. 4           E. 5
    Jawab : A
    T1  T0 ; T2  ...T0 ;W2  16W
               4               4             4               4
   W1  T1    W  T      1  T0   1  T                  T                  1
              0         0                     0 4    1     
   W2  T2   16W  T2   16  T2                                     16
                               16   T2               T2                 2
    T2  2T0

19. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
    Dua batang P dan Q disambungkan dengan suhu ujung-ujungnya berbeda (lihat
    gambar). Apabila koefisien konduktivitas logam setengah kali koefisien
    konduktivitas logam Q , serta AC = 2 BC, maka suhu di C adalah … 0 C




                                                           mhharismansur@gmail.com
                                                                                                     173
Kalor

        A            C       B       A. 35      C. 54        E. 80
                                     B. 40      D. 70       Jawab : C
                 P       Q           t A  110 C; tB  40 C; kP  12 kQ ; tC  ...? AC  2CB
                                              0          0


        1100 C            40 0 C
    k P A(TA  TC )      k Q A(TC  TB )       1       k Q (110  TC )       k Q (TC  40)
                                                                       
                                                   2

          d AC                d CB                        2d CB                  d CB
                                                                                  270
    (110  TC )  4(TC  40)  110  TC  4TC  160  TC                             54 0 C
                                                                                   5

20. UMPTN 1998 Rayon B kode 25
    Sepotong besi (kalor jenis 4,6 x10 2 J / kgK ), yang terletak pada bidang mendatar
    kasar ditarik oleh gaya yang tetap besarnya hingga berpindah secara lurus
    beraturan sejauh 23 meter. Jika koefisien gesekan kinetis antara besi dan
    permukaan bidang adalah 0,4 serta percepatan gravitasi bumi g adalah 10m/s2,
    maka suhu besi itu mengalami pertambahan …
    A. 0,2              B. 2            C. 4           D. 5           E. 20
    Jawab : A
    c  4,6 x10 2 J/kgK; S  23m;  k  0,4; g  10m/s2 ; t  ...?
                                            k gS             (0,4)(10)(23)
    Q  W  mct   k mgS  t                                        2
                                                                             0,2 0 C
                                                   c             4,6 x10
21. UMPTN 1998 Rayon B kode 25
    Dua batang A dan B dengan ukuran yang sama tetapi jenis logam yang berbeda
    disambungkan seperti terlihat pada gambar. Ujung kiri batang A bersuhu 80 0 C
    dan ujung kanan batang B bersuhu 5 0 C . Jika koefisien konduksi kalor batang B
    adalah dua kali koefisien kalor batang A, maka suhu pada bidang batas batang A
    dan batang B adalah … 0 C
                                          A. 30         C. 50           E. 60
         A                        B       B. 43         D. 55          Jawab : A
                                          t A  80 0 C; t B  50 C; k B  2k A ; TAB  ... ?
     k A A(T A  T AB ) k B A(T AB  TB )
                                          k A (80  T AB )  2k A (T AB  5)
            dA                 dB
                                 80  10
    80  T AB  2T AB  10  T AB        30 0 C
                                    3
22. UMPTN 1998 Rayon C kode 52
    Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran yang sama disambungkan
    satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas A dan ujung
    bebas B berturut-turut adalah 210 0 C dan 30 0 C serta koefisien kondiksi kalor
    logam A = dua kali koefisien konduksi logam B,


                                                                                  mhharismansur@gmail.com
                                                                                          174
Kalor

   maka suhu pada sambungan kedua logam tersebut adalah … 0 C
   A. 160      B. 150             C. 120             D. 100 E. 80
   Jawab : B
   t A  2100 C; t B  300 C; k A  2k B ; TAB  ...?
     k A A(TA  TAB ) k B A(TAB  TB )
                                          2k B (210  TAB )  k B (TAB  30)
            dA                dB
                                          420  30
    420  2TAB  TAB  30  TAB                     1500 C
                                               3
23. UMPTN 2000 Rayon C kode 22
    Sebuah es dengan massa 50 kg, pada 0 0 C , didorong di atas papan horizontal
    yang juga mempunyai suhu 0 0 C sejauh 21 m. Ternyata 25 gram es mencair
    karena gesekan. Jika kalor lebur es = 80 kal / gr , maka besarnya koefisien
    gesekan adalah …
    A. 0,5               B. 0,6              C. 0,7           D. 0,8           E. 0,9
    Jawab : D
    mes  50kg; t es  0 0 C; t papan  0 0 C; S  21m; mes (cair)  25gram; g  10m/s2
   Les  80kal/gr,   ...?(1kal  4,2J)
   Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan sebanding dengan perubahan kalor
   yang dibutuhkan es mencair sebanyak 25gram sehingga :
   W f  QLebur (kal)  f .S  QLebur (kal)  4,2QLebur ( joule)
                                             4,2mes (cair) Les 4,2(25)(80)
     (mes ) g.S  4,2mes (cair) Les                                      0,8
                                                (mes ) g.S      (50)(10)(21)
24. UMPTN 2001 Rayon A kode 251
    Suatu calorimeter berisi es (kalor jenis es = 0,5 kal/ gK , kalor lebur es 80
    kal / K ) sebanyak 36 gram pada suhu -6 0 C . Kapasitas kalor calorimeter ialah
    27 kal / K . Kemudian calorimeter itu dituangkan alcohol (kalor jenis
    0,85 kal/ gK ) pada suhu 50 0 C yang menyebabkan suhu akhir menjadi 8 0 C .
    Maka massa alcohol yang dituangkan adalah …gram
    A. 108               B. 150           C. 200             D. 288           E. 300
    Jawab : B
                  alkohol                        Pada es
                                                 mes  36 gr; t es  6 0 C
                       Q3
                                0                t air  0 0 C ; ces  0,5kal/grK
                          air(80 C)
                    Q3                           Les  80 kal/K
             0  Q2          Q4
         es0 C           kalorimete r(6 0 C)     Pada calorimeter dan alcohol
       Q1              0
                  air0 C                         C k  27kal/K; cal  0,85kal/grK
        es  6 0 C                               t al  500 C; t a  8 0 C; mal  ...gr


                                                                   mhharismansur@gmail.com
                                                                                                              175
Kalor
   Prinsip asas Black
   Q5  Q1  Q2  Q3  Q4  mal c al T  mes ces T  mes Les  mair cair T  CT
    mal c al (t al  t a )  mes ces (t air  t es )  mes Les  mair cair (t a  t air )  C (t a  t es )
    mal (0,58)(50  8)  36(0,5)(0  6)  (36)(80)  36(1)(8  0)  27(8  6)
            108  2880  288  374 3654
    mal                                  150gram
                    24,36           24,36

25. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
    Sebuah jendela kaca, yang memiliki ukuran 200 cm x 150 cm dan tebal 6 mm,
    bersuhu 30 0 C pada permukaan luarnya. Jika suhu permukaan dalamnya sebesar
    20 0 C dan koefisien konduksi  (kal / m.s.K ) , maka jumlah kalor yang masuk
    tiap menit melalui jendela ini adalah …kkal
    A. 5      B. 50          C. 100      D. 200          E. 300
    Jawab : E
     d  6mm  6 x10 3 m; A  200cmx150cm  3m 3 ; t1  20 0 C ; t 2  30 0 C
    k   kal/m.s.K; Q  ...? t  60s
       Q kA(T2  T1 )         kA(T2  T1 )     (3)(30  20)
    H                Q                 t                x60
        t        d                 d              6 x10 3
    Q  300 (1000)kal  300 ρ kkal

26. SPMB 2002 Regional I kode 121
    Sebuah bola berongga terbuat dari perunggu mempunyai koefisien muai linier
    sebesar   18x10 6 m / 0 C pada suhu 0 0 C jari-jarinya = 1 m, jika bola tersebut
    dipanaskan sampai 80 0 C , maka pertambahan luas permukaan bola adalah ... m 2
    A. 0,83 x10 2              C. 1,11 x10 2              E. 1,21 x10 2 
    B. 1,02 x10 2              D. 1,15 x10 2 
    Jawab : D
    t  80 0 C ; R  1m;   18 x10 6 m/ 0 C; A  ... ?
    A0  4R 2  4  A  A0 (1  t )  A0 (1  2t )  A  2A0 t
    A  (4 )( 2)(18 x10 6 )(80 )  1,15 x10  2 m 2

27. SPMB 2002 Regional III kode 721
    320 gram campuran es dan air pada suhu 0oC berada dalam bejana yang kapasitas
    kalor dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu
    100oC ke dalam bejana tersebut. Suhu akhir menjadi 79oC. Jika kalor lebur es
    79,0 kal/gram dan kalor penguapan air 540 kal/gram, maka banyaknya air mula-
    mula adalah …gram
    A. 4       B. 10         C. 35         D. 65         E. 79

                                                                                   mhharismansur@gmail.com
                                                                                                 176
Kalor
   Jawab : E
             100 0 C(air)         100 0 C(uap)
        0 0 C(es)       0 0 C (air)


   mes  mair  320 gr  t1  0 0 C  muap  79 gr  t 2  100 0 C ; t a  79 0 C
   Les  79 kal/gr ; Luap  540 kal/gr; c air  1kal/gr 0 C; mair (mula  mula)  ...gr
   Kalor yang dilepaskan uap air (1000C)
   Qlepas  QL (es)  Q(uap)  muap Les  muapcair T  muap Les  muap cair (t 2  t a )
   Qlepas  (79)(540)  (79)(1)(100  79)  (79)(561) (persamaan          1)
   Kalor yang diterima campuran es dan air
   Qterima  QL (es)  Q(es  air )  Q(air )  mes Les  mes air c air T  mair c air T
   Qterima  mes Les  mes air c air (t a  t1 )  mair c air (t a  t1 ), karena :
   mes  mair  320  mes  320  mair , maka :
   Qterima  (320  mair )79  (320  mair )(1)(79  0)  mair (1)(79  0)
   Qterima  (320  mair )79  (320  mair )79  79mair
   Qterima  (640  2mair  mair )79  (640  mair )79, (persamaan2)
   Persamaan (1) = persamaan (2)
   Qlepas  Qterima  (79)(561)  (640  mair )79  561  640  mair
    mair  640  561  79gram

28. SPMB 2003 Regional III kode 322
    Piranti pembuang panas yang biasa digunakan dalam rangkaian elekronika
    sebaiknya memiliki ciri-ciri
    1. koefisien muai panjangnya tinggi
    2. luas permukaan besar
    3. hambat jenisnya yang tinggi
    4. konduktivitas kalornya tinggi
    Jawab : C(2 dan 4 benar)
                                                     kxAxTxt dQ kxAxT
    laju kalor yang dibuang dengan persamaan: Q                     
                                                         d        dt        d
    1.   koefisien muai panjang
       dQ            1                        dQ
                             ( 1 salah)  3.       R(resistor)(3 salah)
        dt d  d 0 (1  T )                 dt
         dQ                     dQ
   2.        A ( 2 benar)  4.     k ( 4 benar)
         dt                     dt


                                                                              mhharismansur@gmail.com
                                                                                                     177
Kalor
29. UM UGM 2003 kode 322
    Sebuah thermometer dengan skala bebas oXmemiliki titik beku air pada -40oC
    dan titik didih air 160oC, pada saat thermometer tersebut terbaca 15oX maka pada
    thermometer skala Celcius terbaca …oC
    A. 17,5                B. 27,5       C. 37,5       D. 47,5      E. 57,5
    Jawab : B
     X 1  40 0 C ; X 2  150 C  C  C     X  X 1 C2  0     15  (40)
                                  2     1
                                             2               
     X 3  160 C ; C1  0 C  C 3  C1 X 3  X 1 100  0 160  (40)
               0             0

                                 
    C1  0 0 C ; C 2  ...0 C     C 2  55  C  55  27,5 0 C
                                 100 200
                                 
                                                 2
    C 3  100 C
              0                                      2

30. SPMB 2004 Kode 150 no. 8
    Sebuah kubus dengan volume V terbuat dari bahanyang koefisien muai panjang
     . Jika suhu kubus dinaikkan sebesar T , maka luasnya akan bertambah
    sebesar …
                                                                                  2              2
   A. VT                    B. 6VT                C. 12VT       D. 6V 3 T E. 12V 3 T
   Jawab : E
                                                              1
    sisi  r; A  ...?  V  rxrxr  r 3  r  V                  3

                      1                  2
    A0  6r 2  6(V       3
                              ) 2  6V       3
                                                  A  A0 (1  T )  A  A0 (1  2T )
                                                                          2                  2
    A  A0  2A0 T  A  A0  2A0 T  A  2 (6V                         3
                                                                                  )T  12V 3 T

31. UM UGM 2004 kode 111 no. 14
    Tenaga total sumber radiasi benda hitam bersuhu mutlak T yang dikumpulkan
    selama 81 menit digunakan untuk mendidihkan air dalam bejana dari suhu awal
    yang sama dengan suhu kamar. Jika suhu benda hitam dinaikkan menjadi 1,5T,
    maka waktu yang diperlukan didalam menit untuk proses pendidihan jumlah air
    yang sama dari suhu kamar berkurang menjadi …
    A. 64                  B. 54               C. 36          D. 24          E. 16
    Jawab : E
                                                    W
    T1  T ; T1  1,5T ; t1  81; t 2  ... ?  P      eT 4 t
                                                     t
                                             T               T 4        2
    P1  P2  t1T1  t 2T2  t 2  t1 ( 1 ) 4  t 2  81(        )  81( ) 4  16 menit
                    4         4

                                             T2            1,5T         3

32. SPMB 2004 kode 550 no. 2
    Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti pada gambar.
    Ujung bebas batang pertama 100 0 C sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0 0 C .
    Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang sama,


                                                                                  mhharismansur@gmail.com
                                                                                                                    178
Kalor
                         sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan
                         ketiga berturut-turut k1 , k 2 , dan, k 3 . Jika hubungan antara
                         ketiganya adalah k1  2k 2  3k 3 , maka suhu disambungan ketiga
                         batang tersebut adalah mendekati … 0 C
   A. 10                   B. 20           C. 40        D. 60                                      E. 80
   Jawab : D
             1000 C            k1  2k 2  3k 3 ; k1  1; k 3        1
                                                                          3   ; maka : k 2    1
                                                                                                   2   ; T  ...?
               k1              k1 (100  T )  k 2 (T  0)  k 3 (T  0)
             T                1(100  T )      1
                                                    2   (T  0)  1 3 (T  0)
        k2      k3
                                                                                   300
         00 C     00 C         300  3T  1,5T  T  2,5T  T                          54,54 0 C
                                                                                   5,5

33. Genesa Operation
    Jika suatu zat mempunyai kalor didih, maka jika dipanaskan terus zat cair ini …
    A. lambat naik suhunya                  D. cepat menguap
    B. cepat naik suhunya                   E. lambat mencair
    C. lambat menguap        Jawab : A
                    Q      1
    QL  mL  L   L , artinya semakin kecil massa yang terjadi perubahan,
                    m      m
    maka kalor lebur semakin besar

34. Ganesa Operation
    Air terjun setinggi 42 m dengan debit air 10m3/s dimanfaatkan untuk memutar
    suatu generator listrik. Jika 10% energi air terjun berubah menjadi energi listrik
    dan energi listrik tersebut digunakan untuk mendidihkan air yang bersuhu 20 0 C
    (P=1atm), maka dalam waktu satu menit, akan mampu mendidihkan air …liter
    A. 1,25             B. 12,5          C. 75          D. 150             E. 315
    Jawab : C
    h  42m, Q  10m3 / s; E (listrik )  10% Epot  0,1( P)t; mair  ...?
    E (listrik )  Qt 200 C ; cair  4200J/kgK
     0,1( Qgh)t  mair c air Qt  200 C t  mair c air (t didih  t 20 )
                   0,1( Qgh)t            0,1(1000)(10)(10)(42)(60)
     mair                                                         75kg
                c air (t didih  t 20 )        4200(100  20)




                                                                                      mhharismansur@gmail.com

								
To top