30. Suhu Dan Kalor

7/31/2019 30. Suhu Dan Kalor

1/23

Suhu, Kalor dan Gas Ideal

mhharismansur@gmail .com

1

SUHU DAN KALOR

1. Tabel diatas memuat data dari beberapa zat yang dipanaskan paling besar adalahJenis Zat )(/0 C L0 (cm) )(

0Ct

P 9x10-6

4x10-1

50

Q 11x10-6

3x10-1

40

R 17x10-6

2x10-1

30

S 19x10-6

1x10-1

20

T 23x10-6 5x10-1 10

A. P B. Q C. R D. S E. T

Jawab : A (Hitung dengan rumus tll ..0

Jenis Zat )(/0 C L0 (cm) )(0Ct )(ml

P 9x10-6

4x10-1

50 1800x10-7

Q 11x10-6

3x10-1

40 1320x10-7

R 17x10-6

2x10-1

30 1020x10-7

S 19x10-6 1x10-1 20 380x10-7

T 23x10-6

5x10-1

10 1150x10-7

2. Dari tabel dibawah iniZat )(/0 C Lo (cm) )( Ct o

1 x/2 5l 30

2 x 4l 25

3 x 3l 254 2x 2l 20

5 3x L 20

Zat yang pemuaiannya terbesar adalah

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

Jawab : B (Gunakan rumus tll 0

Zat )(/0 C Lo (cm) )( Ct o l (cm)

1 x/2 5l 30 1002 x 4l 25 75

3 x 3l 25 80

4 2x 2l 20 80

5 3x l 20 60


2/23



2

3. Tabel berikut ini menunjukkan panjang lima jenis logam yang berbeda koefisienmuai panjangnya.

Jenis Logam L0 (m) )(/0 C T0C

P 1 2,9.10-5

50

Q 1,5 1,9.10-4

50

R 1,75 1,2.10-4

50

S 2 0,9.10-5

50

T 2,25 1,5.10-4 50

Logam yang mengalamipertambahan panjang terbesar

setelah masing-masing dipanaskan sampai 100

0C adalah :

A. P C. R E. T

B. Q D. S

Jawab : E (Gunakan rumus tll 0

Jenis Logam L0 (m) )(/0 C T0C tll 0

P 1 2,9.10-5

50 1,2x10-4

Q 1,5 1,9.10-4

50 1,425x10-2

R 1,75 1,2.10-4

50 1,05x10-2

S 2 0,9.10-5

50 9,0x10-5

T 2,25 1,5.10-4 50 1,6875x10-2

4. SPMB 2004 Kode 150 no. 8Sebuah kubus dengan volume Vterbuat dari bahan yang koefisien muai panjang

. Jika suhu kubus dinaikkan sebesar T , maka luasnya akan bertambah

A. TV B. TV6 C. TV12 D. TV 32

6 E. TV 32

12

Jawab : E

TVTVATAAATAAA

TAATAAVVrA

VrrrxrxrVArsisi

32

32

0000

003

223

12

0

313

12)6(222

)21()1(6)(66

?...;

5. SPMB 2002 Regional I kode 121Sebuah bola berongga terbuat dari perunggu mempunyai koefisien muai linier

sebesar Cmx 06 /1018 pada suhu 0 C0 jari-jarinya = 1 m, jika bola tersebut

dipanaskan sampai 80 C0 , maka pertambahan luas permukaan bola adalah ... 2m

A. 21083,0 x C. 21011,1 x E. 21021,1 x

B. 21002,1 x D. 21015,1 x

Jawab : D


3/23



3

226

000

2

0

060

m1015,1)80)(1018)(2)(4(

2)21()1(44

?...C;m/1018;1;80

xxA

tAAtAtAARA

AxmRCt

6. Skalu 1977Karena suhunya ditingkatkan dari 0 C0 menjadi 100 C0 suatu batang baja yang

panjangnya 1 meter bertambah panjangnya dengan 1 millimeter. Berapakahpertambahan panjang suatu batang baja yang panjangnya 60 cm, bila dipanaskan

dari 0 C0 sampai 120 C0 ?

A. 0,30mm B. 0,60mm C. 0,72mm D. 1,20mm E. 2,40mmJawab : C

mm72,0)100)(100(

)120)(60()1(

?...;60;1200120

mm1;cm1001;1000100

11

2212

22

11

2

10

21

0

1

11

0

1

tl

tlll

tl

tl

l

ltll

lcmlCt

lmlCt

7. Termometerx yang telah di tera menunjukkan angka -300X pada titik beku air dan90

0X pada titik didih air. Suhu 60

0X sama dengan

0C

A. 20 B. 45 C. 50 D. 75 E. 80

Jawab : D )()( CTermometerXTermometer

Cttt

t

t

t

tt

tt

tt

tt 0

0

100

)30(

90 753004100

3

1100

3060

6090

8. Pada saat air membeku thermometer x menunjukkan X010 . Pada saat airmendidih termometer menunjukkan X0140 . Jika thermometer celcius

menunjukkan angka C030 , maka thermometer x akan menunjukkan X0

A. 30 B. 35 C. 37,5 D. 40 E. 45Jawab : B

3

7

030

30100

10

140

?...:30:140:10

1

2

1

2

00

2

0

1

x

x

cc

cc

xx

xx

xcxx

t

t

tt

tt

tt

tt

tCtXtXt

Xtttttt xxxxxx035350107073420)10(7)140(3


4/23


5/23



5

Ckal/kg1015301

1045

?...:kalori1045:302050:1

023

30

12

xx

x

tm

QctmcQ

cxQCtttkgm

13.UMPTN 1989 Rayon CDalam botol terdapat 230 gram kopi pada suhu 90

oC. Ditambahkan susu sebanyak

20 gram bersuhu 5oC. Berapakah suhu campuran ? Misalkan tidak ada kalor

pencampuran maupun kalor yang diserap botol termos

Cgrkalccc susukopiair0/00,1

A. 5 C0 B. 20 C0 C. 47 C0 D. 83 C0 E. 90 C0

Jawab : D

Ct

tttt

ttcmttcmtcmtcmQQ

tccc

CtmCtm

a

aaaa

sassakkksskk

asusukopiair

sskk

0

terimalepas

0

00

2,83250

100)90)(230(

10020230)90)(230()5)(1(20)90)(1(230

)()((susu)(kopi)

?...;Ckal/gr00,1

5;gr20;90;gr230

14.PPI 1982Untuk keadaan barometer 76 cmHg, kalor jenis air 4200 CkgJ

0

/ , kalor didih airkgJx /1026,2 6 , kalor jenis uap air 12600 CkgJ 0/ . Keadaan akhir yang dapat

dicapai jika pada 100 gram air bersuhu 20 C0 diberi kalor sejumlah Jx 6105,2

adalah

A. air bersuhu di bawah 100 C0 D. air tepat menguap semua

B. air bersuhu tepat 100 C0 E. uap air bersuhu di atas 100 C0

C. air sedang mendidih

Jawab : B

J105,2;100(didih);20

gr100C;J/kg12600;J/kg1026,2;CJ/kg4200

600

060

xQCtCt

mcxLc

airair

airuapairair

Apakah cukup kalor sebesar Jx 6105,2 menguapkan air 100 gram air dengan suhu

20 C0 ?


6/23



6

uapairairairairairair

airairair

uapairair

LmtcmuapQQQ

xQCtCtm

cxLc

)(

J105,2;100(didih);20;gr100

CJ/kg12600,J/kg1026,2;CJ/kg4200

600

060

J10596,21026,233610,0

)1026,2()8)(4200()1026,2(1,0)20100)(4200)(1,0(

)(

555

56

xxQ

xxQ

LmttcmLmtcmQ uapairairdidihairairuapairairairair

Terbukti bahwa kalor yang dibutuhkan Jx 610596,2 sehingga keadaan masih

berupa air pada suhu 100 C0

15.Sepotong logam massanya 1 kg dan suhunya 800C dimasukkan ke dalam air 2kgyang suhunya 20

0C. Setelah setimbang suhu campuran menjadi 23

0C. Bila kalor

jenis air 1 kal/g0C, maka kalor jenis logam adalah kal/g

0C

A. 0,105 B. 0,201 C. 1,105 D. 2,051 E. 2,105Jawab : A

Ckal/g105,0)2380(1

)2023(12

)(

)(

?....:Ckal/g1:23:20:80:1

0

0000

x

xx

ttm

ttcmc

ccCtCtCtkgm

cll

acaa

l

lacall

16.Sebuah balok besi yang massanya 1,0 kg dipanaskan dari suhu 14oC sampai 30oC.Ternyata, energi yang diperlukan sama dengan 7200 J. Besar kalor jenis besitersebut adalah . J/kg.KA. 900 B. 450 C. 300 D. 200 E. 150

Jawab : B

kgKJtm

Qc

cJQCtCtkgm

/45016

7200

)1430(1

7200

?...;7200;30;14;0,10

2

0

1

17.Untuk menaikkan suhu suatu zat dari 0oC dan 30oC diperlukan kalor sebanyak2,25x10

4J bila kalor jenis 600 J/Kg.K. Massa zat tersebut adalah kg

A. 0,25 B. 0,50 C. 0,75 D. 1,00 E. 1,25Jawab : E


7/23



7

kgx

x

tc

Qm

mkgKJcJxQCt

25,130600

1025,2

?...:/600:1025,2:30

4

40

18.Air sebanyak 200 gram pada suhu 250C diberikan kalor dengan cara pemanasansebesar 1000 kalori. Bila kalor jenis 1 kal/g

0C, maka suhu air menjadi

0C

A. 30 B. 25 C. 24 D. 20 E. 10

Jawab : A

Ctmc

Qt

mc

QttttmcQ

QtCgkalcCtgrm

0

121212

2

00

1

30255251.200

1000)()(

kalori1000?.....:/1:25:200

19.Sejumlah es berada pada titik leburnya massanya 1 kg dengan kalor leburnya 80kal/gram. Bila es tersebut diberi kalor 40.000 kal dan tidak ada kalor yang keluar

sistim, maka keadaan es tersebut :A. Massa membeku D. Semua es mencairB. Sebagian kecil es mencair E. Semua es menguap

C. Separuh dari massa es mencair Jawab : C

kalori80000801000.

kalori40000:kal/gr80:gr10001

xLmQ

QLkgm

Kalor yang untuk melebur lebih besar dari kalor yang dibutuhkan maka separuh

es mencair

20.Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg besi ( kalor jenis besi =4,7x10

2J/kg

0K) dari 20

0K menjadi 100

0K adalah J

A. 4,2 x 105

B. 3,8 x 104

C. 2,8 x 104

D. 2,6 x 104

E. 1,2 x 104

Jawab : B

JxxxxTmcQ

QKTKtKtxckgm

42

00

2

0

1

2

1086,380107,41

?...:80:100:20:J/kgK107,4:1

21.Bila kalor jenis es 0,5 kal/g0C, maka untuk menaikkan 800 gram es dari -120Cmenjadi 0

0C dibutuhkan kalor sebanyak kalori

A. 2,08x10-4

B. 1,50x10-2

C. 1,33x101

D. 4,8x103

E. 1,92x104

Jawab : D


8/23



8

kal108,4125,0800

?...:12)]12(0[:800:Ckal/g5,0

3

00

xxxtmcQ

QCtgrmc

22.Kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 200 gram dari 00 C menjadi 450C,jika diketahui kalor jenis air 4200 J/kg.K adalah

A. 3,78x102

B. 3,78x103

C. 3,78x104

D. 3,78x105

E. 3,78x106

Jawab : C

JxxxtmcQ 41078,34542002,0

23.1 kg es pada suhu 00C dicampur dengan 0,5 kg air pada suhu 00C, maka A. Sebagian air membeku C. semua es mencairB. Sebagian es mencair D. Semua air membeku

E. Jumlah massa es dalam air dalam jumlah tetapJawab : A

Bila es bersuhu 00

C dicampur dengan air 00

C, maka perubahan yang terjaditergantung pada jumlah zat. Karena jumlah es lebih banyak maka sebagaian es

akan membeku

24.SPMB 2002 Regional III kode 721320 gram campuran es dan air pada suhu 0

oC berada dalam bejana yang kapasitas

kalor dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu100

oC ke dalam bejana tersebut. Suhu akhir menjadi 79

oC. 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. 79Jawab : E

gr...mula)(mula;Ckal/gr1kal/gr;540;kal/gr79

79;100gr79C0gr320

0

uap

00

2uap

0

1

airaires

aaires

mcLL

CtCtmtmm

Kalor yang dilepaskan uap air (1000C)

C(es)00 (air)00 C

C(air)1000 C(uap)1000


9/23



9

1)(persamaan)561)(79()79100)(1)(79()540)(79(

)((uap)(es)

lepas

2airuapesuaplepas

Q

ttcmLmTcmLmQQQ aairuapesuapL

Kalor yang diterima campuran es dan air

2)(persamaan,79)640(79)2640(

7979)320(79)320(

)079)(1()079)(1)(320(79)320(

:maka,320320

:karena,)()(

)()()(

11

airairairterima

airairairterima

airairairterima

airesaires

aairairaairairesesesterima

airairairairesesesLterima

mmmQ

mmmQ

mmmQ

mmmm

ttcmttcmLmQ

TcmTcmLmairQairesQesQQ

Persamaan (1) = persamaan (2)

gram79561640

64056179)640()561)(79(

air

airairterimalepas

m

mmQQ

25.UMPTN 2001 Rayon A kode 251Suatu calorimeter berisi es (kalor jenis es = 0,5 gKkal/ , kalor lebur es 80

Kkal/ ) sebanyak 36 gram pada suhu -6 C0 . Kapasitas kalor calorimeter ialah

27 Kkal/ . Kemudian calorimeter itu dituangkan alcohol (kalor jenis

0,85 gKkal/ ) pada suhu 50 C0 yang menyebabkan suhu akhir menjadi 8 C0 .

Maka massa alcohol yang dituangkan adalah gram

A. 108 B. 150 C. 200 D. 288 E. 300Jawab : B

Pada es

kal/K80

kal/grK5,0;0

6;gr36

0

0

es

esair

eses

L

cCt

Ctm

Pada calorimeter dan alcohol

grmCtCt

cC

alaal

alk

...;8;50

kal/grK85,0kal/K;27

00

Prinsip asas Black

1Q

2Q 3Q

3Q

4Q

C6es 0

Ces0

0

Cair0 0

C)air(800

alkohol

C)r(6kalorimete0


10/23



10

gram15036,24

3654

36,24

3742882880108

)68(27)08)(1(36)80)(36()60)(5,0(36)850)(58,0(

)()()()(

43215

al

al

esaairaairairesesesairesesaalalal

airairesesesesalal

m

m

ttCttcmLmttcmttcm

TCTcmLmTcmTcmQQQQQ

26.PPI 1983100 gram es dari -5 C0 dicampur dengan 200 gram air dari suhu 30 C0 pada

tekanan 1 atmosfer. Kalor jenis es 0,5 Cgrkal 0/ dan kalor lebur es 80 grkal/ ,

jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es, maka pada keadaan akhir

A. suhu seluruhnya di atas 0 C0

B. suhu seluruhnya di bawah 0 C0

C. suhu seluruhnya 0 C0 dan semua es lebur

D. suhu seluruhnya 0 C0 dan semua es membeku

E. suhu seluruhnya 0 C0 dan sebagian es melebur

Jawab : E

Ctm

LcCtCtm

airair

esesaireseses

0

000

30,gr200

kal/gr80;Ckal/gr5,0;0,5;gr100

Apakah es mencair seluruhnya ?

kaloriQLmttcmLmtcmQLQQ

serap

esesesairesesesesesesesesesserap

82508000250)80)(100()50)(5,0)(100()(

Kalor meleburkan es sebesar 8250 kalori

kalortcmQQ airairairlepas 6000)30)(1)(200(

Kalor yang dilepaskan oleh air 6000 kalori, maka kalor tidak mencukupi untukmeleburkan es seluruhnya atau sebagian es melebur

27.Sipenmaru 1988 Kode 71Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 42 C0

dicampur dengan b gram es -4 C0 . Setelah diaduk ternyata 50% es melebur. Jika

titik lebur es 0 C0 , kalor jenis es = 0,5 Cgrkal 0/ ,kalor lebur es = 80 grkal/ ,

maka perbandingan a dan b adalah

A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 1 D. 2 : 1 E. 4 : 1Jawab : C


11/23



11

Pada air diketahui :

Ctamairair

042gram;.

Pada es diketahui :

Ctbm eses04;gram.

Ctm aireses00b.gram;%50:makamelebur

?...:kal/gr;80;Ckal/gr5,0 0 baLc eses

Sesuai dgn asas black kalor, kalor yang dilepas air ( 3Q ) sama dengan kalor yang

diterima es untuk menaikkan temperaturnya ( 1Q ) dan untuk melebur 50% es ( 2Q )

1:1:4242

40242)80)((5,0))4(0)(5,0)(()042)(1(

)80)((5,0))(5,0)(())(1(

%50213

baba

bbabba

bttbtta

LmtcmtcmQQQ

esairesairesair

esesesesairair

28.Tes ITB 1976460 gram campuran es dan air pada suhu 0 C0 ada dalam bejana yang kapasitas

kalornya (panas jenisnya) dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 80 gram uap

air suhu 100 C0 ke dalam bejana. Kalau kalor lebur (panas lebur) es 80

grkal/ dan kalor penguapan (panas penguapan) air 540 grkal/ , sedangkan

temperature akhirnya 80 C0 , maka banyaknya air semula adalah gramA.80 B. 100 C. 360 D. 380 E. 400

Jawab : B

?...;460atau460ingat)(

80;kal/gr540;100;gram80air)(uap

kal/gr80;0;gram460air)(es

00

0

xmmmmm

CtLCtm

LCtm

airairesaires

auapuapuap

esairesaires

#(1)Kalor yang diserap es

)80)(460()80)(460()80)(460()080)(1)(460()(

)80)(460())(1)(460()(

)(

xxxxesQ

xttxesQ

LmtcmQLQesQ

serap

airesaserap

esesesesesesserap

#(2)Kalor yang diserap air (x)

)()()( airesaairserapairserap ttcmairQQairQ

3Q 2Q

3Q

C4es 0

Ces00

Cair00

Cair420

b.gr

0,5b.gr

a.gr


12/23



12

xxairQserap 80)080)(1()(

#(3)Kalor yang dilepas uap air

)540(80)20(80)540(80)80100)(1(80

)(

lepas

uapuapauapuapuapuapuapuapuapuaplepas

Q

LmttcmLmtcmQLQQ

Prinsip asas Black

grammx

xxxx

xxx

uapQairQesQ

air

lepasserapserap

360560920

560920560)460()460(

)540(80)20(8080)80)(460()80)(460(

)()()(

29.Grafik dibawah ini menunjuk kan pemanasan 100 gram zat pada suhu -100Chingga menjadi kalor lebur zat adalah Kal/g

A. 90 C. 70 E. 50B. 80 D. 60Jawab : B (perhatikan grafik)

gramkalm

QL /80

100

8000

30.Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan kalor dengan suhu pada peristiwapeleburan es. Jika kalor lebur es 80 kkal/kg, maka es yang melebur adalah kg

A. 0,5 C. 0,8 E. 2,0B. 0,6 D. 1,0 Jawab : D

kgL

QQ

L

Qm

mkkalQ

kkalQkgkkalL

0,180

)585()(

?...;85

5;/80

12

2

1

31.Skalu 1977Kalor jenis suatu benda tergantung pada 1. banyaknya kalor yang diserap benda 3. kenaikan suhu2. massa benda 4. macam bendaJawab : 4 saja benar (D)

Kalor jenis benda tergantung pada jenis benda atau macam benda

10

20

-10

0,5 8,5 10,5

Kalori(k.kal)

Suhu(0C)

28

0

5

Q kkal

t(0C)

-1085


13/23



13

32.Skalu 1977Bila terkena pancaran matahari kenaikan suhu lautan lebih lamban dari kenaikansuhu daratan karena ..

1. kalor jenis air lebih besar 3. air lautan selalu dalam keadaan gerak2. warna daratan lebih kelam 4. air lautan adalah menyerap kalor yang baikJawab : 1 dan 3 benar(B)

tc

tmQctmcQ

1 , artinya semakin besar kalor jenis zat maka

perubahan suhu semakin kecil atau semakin lamban. Sehingga semakin besarkalor jenis air laut semakin besar maka semakin dingin air laut

33.UMPTN 1997 Rayon A kode 32Jika 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 dipanaskanC. lambat melebur Jawab : D

ct

mc

QttmcQ

1 , perubahan suhu pada benda berbanding

terbalik dengan kalor jenis zat

34.Genesa OperationJika suatu zat mempunyai kalor didih, maka jika dipanaskan terus zat cair ini

A. lambat naik suhunya D. cepat menguapB. cepat naik suhunya E. lambat mencair

C. lambat menguap Jawab : A

mL

m

QLmLQ

L

1 , artinya semakin kecil massa yang terjadi perubahan,

maka kalor lebur semakin besar

35.SPMB 2003 Regional III kode 322Piranti pembuang panas yang biasa digunakan dalam rangkaian elekronikasebaiknya memiliki ciri-ciri

1. koefisien muai panjangnya tinggi 3. hambat jenisnya yang tinggi2. luas permukaan besar 4. konduktivitas kalornya tinggi

Jawab : C(2 dan 4 benar)


14/23



14

benar)4(4.benar)2(2.

salah)3resistor)((3.salah)1()1(

1

panjangmuaikoefisien1.

:persamaandengandibuangyangkalorlaju

0

k

dt

dQA

dt

dQ

Rdt

dQ

Tdddt

dQ

d

TkxAx

dt

dQ

d

TxtkxAxQ

36.Pernyataan berikut yang benar sesuai dengan konsep radiasi kalor adalahA. Kalor berpindah dalam gelombang elektromagnetikB. Kalor berpindah memerlukan zat perantaraC. Kecepatan kalor yang diterima lebih besar dari yang dilepaskanD. Energi total yang dipancarkan tidak tergantung pada suhunyaE. Benda hitam lebih mudah menyerap kalor daripada memancarkan cahayaJawab : A

37.UMPTN 1993 Rayon AKalor yang mengalir per satuan waktu melalui suatu konduktor

1. sebanding dengan selisih suhu antara kedua ujungnya2. berbanding terbalik dengan panjang konduktor3. sebanding dengan luas penampang konduktor4. tidak tergantung pada jenis konduktorJawab : 1,2 dan 3 (benar)(A)

Persamaan rambatan kalor pada benda adalah :d

TTkA

t

QH

)(12

dengan :

H = rambatan kalor yang mengalir persatuan waktu

k = koefisien konduktivitas termal, tergantung pada jenis bahanA = luas penampang benda

T = suhu benda

38.Laju kalor pada sebatang logam yang panjangnya x, luas penampang A, danperbedaan suhu T adalah :A. Berbanding lurus dengan luas penampangB. Berbanding terbalik dengan perbedaan suhuC. Berbanding lurus dengan panjang logamD. Berbanding terbalik dengan luas penampang


15/23



15

E. Berbanding lurus dengan waktuJawab : A (

d

TAtkQ

)

39.UMPTN 1998 Rayon C kode 52Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran yang sama disambungkansatu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas A dan ujung bebas

B berturut-turut adalah 210 C0

dan 30 C0

serta koefisien kondiksi kalor logamA= dua kali koefisien konduksi logamB, maka suhu pada sambungan kedua logam

tersebut adalah C0

A. 160 B. 150 C. 120 D. 100 E. 80

Jawab : B

)30()210(2)()(

?...;2;30;210 00

ABBABB

B

BABB

A

ABAA

ABBABA

TkTk

d

TTAk

d

TTAk

TkkCtCt

CTTT ABABAB0150

3

30420302420

40.UMPTN 1998 Rayon B kode 25Dua batang A danB dengan ukuran yang sama tetapi jenis logam yang berbeda

disambungkan seperti terlihat pada gambar. Ujung kiri batang A bersuhu 80 C0

dan ujung kanan batang B bersuhu 5 C0

. Jika koefisien konduksi kalor batang Badalah dua kali koefisien kalor batang A, maka suhu pada bidang batas batangA

dan batangB adalah C0

A. 30 C. 50 E. 60B. 43 D. 55 Jawab : A

?...;2;5;80 00 ABABBA TkkCtCt

CTTT

TkTk

d

TTAk

d

TTAk

ABABAB

ABAABA

B

BABB

A

ABAA

0303

108010280

)5(2)80()()(

41.Batang besi homogen yang salah satu ujungnya dipanasi memiliki luaspenampang 17 cm

2. Konduktivitas termal besi 4x10

5J/msK. Jika panjang batang

B A


16/23



16

besi 1 m pada berbedaan suhu 300C. maka besarnya kalor yang merambat dalamwaktu 2 sekon adalah

A. 1,33 B. 2,27 C. 6,8x102 D. 4,12x105 E. 4,08x105Jawab : D

Jxxxxxx

d

tATKQ

QstKTmdmsKJxKcmA

545

52

1012,41

21017303104...

?...:2:30327330:1:/104:17

42.Batang besi homogen yang salah satu ujungnya dipanasi memiliki 17 cm2,konduktivitas termal besi 4x10

5J/msK. Jika panjang batang 1 m dan perbedaan

suhu benda 300C, maka besarnya kalor yang merambat dalam 2 sekon J

A. 1,13x10 C. 6,80x102

E. 8,02x104

B. 2,27x10 D. 4,08x104

Jawab : D

Jxxxxxx

d

tATkQ

mdQstKTmsKJxkmxcmA5

45

5242

101208,41

21017303104...)1?(....:2:303:/104:101717

43.PPI 1979Dua batang P dan Q dengan ukuran yang sama tetapi jenis logam berbeda

dilekatkan seperti terlihat pada gambar. Ujung kiri P bersuhu 90 C0 dan ujung

kanan Q bersuhu 0 C0

. Jika koefisien konduksi termal P adalah 2 kali koefisientermal Q, maka suhu pada bidang batas P dan Q C0

A. 45 C. 60 E. 80

B. 55 D. 72 Jawab : C

?...;2;0;90 00 CQPBA tkkCtCt

CTTTTkTk

TTkTTk

l

TTAk

l

TTAkHH

CCCCQCQ

BCQCAP

CB

BCQ

AC

CAP

QP

060

3

1802180)0()90(2

)()()()(

44.UMPTN 1998 Rayon A kode 54

P Q

C00C090

A C

B


17/23



17

Dua batang P dan Q disambungkan dengan suhu ujung-ujungnya berbeda (lihatgambar). Apabila koefisien konduktivitas logam setengah kali koefisien

konduktivitas logam Q , serta AC = 2 BC, maka suhu di Cadalah C0

A. 35 C. 54 E. 80B. 40 D. 70 Jawab : C

CBACtkkCtCt CQPBA 2?...;;40;110 2100

CTTTTT

d

Tk

d

Tk

d

TTAk

d

TTAk

CCCCC

CB

CQ

CB

CQ

CB

BCQ

AC

CAP

0

21

545

2701604110)40(4)110(

)40(

2

)110()()(

45.UMPTN 2001 Rayon B kode 150Sebuah jendela kaca, yang memiliki ukuran 200 cm x 150 cm dan tebal 6 mm,bersuhu 30 C0 pada permukaan luarnya. Jika suhu permukaan dalamnya sebesar

20 C0 dan koefisien konduksi )../( Ksmkal , maka jumlah kalor yang masuk tiap

menit melalui jendela ini adalah kkal

A. 5 B. 50 C. 100 D. 200 E. 300

Jawab : E

kkal300)1000(300

60106

)2030)(3()()(60?...;kal/m.s.K

30;20;m3cm150cm200;m106mm6

3

1212

0

2

0

1

33

kalQ

xx

td

TTkAQ

d

TTkA

t

QH

stQk

CtCtxAxd

46.PP I 1983Dua 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 : 1Jawab : B

C0110

P Q

A C B

C040


18/23



18

2:33

1:

4

2:

)(:

)(:

?...:;3:4:;1:2:

1212

B

B

A

A

B

B

A

A

BA

BABABA

d

A

d

A

d

TTkA

d

TTkAHH

HHddAA

47.SPMB 2004 kode 550 no. 2Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti pada gambar.

Ujung bebas batang pertama 100 C0 sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0 C0 .

Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang sama,sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan

ketiga berturut-turut 321 ,,, kdankk . Jika hubungan antara

ketiganya adalah321

32 kkk , maka suhu disambungan ketiga

batang tersebut adalah mendekati C0

A. 10 B. 20 C. 40 D. 60 E. 80

Jawab : D

CTTTTT

TTT

TkTkTk

Tkkkkkk

0

31

21

321

21

231

31321

54,545,5

3005,25,13300

)0()0()100(1

)0()0()100(

?...;:maka;;1;32

48.Manakah diantara pernyataan berikut yang sesuai dengan konsep radiasi kalor ?A.Kalor berpindah dalam bentuk cahaya tampakB.Kalor berpindah memerlukan medium perantaraC.Benda hitam sempurna lebih mudah memancarkan atau menyerap kalor dari

lingkunganD.Energi total yang dipancarkan dari permukaan benda tidak tergantung pada

suhunyaE. Benda lebih cepat menerima kalor dari lingkungan dari pada melepaskannyaJawab : C

49.UMPTN 1998 Rayon A kode 54Energi yang diradiasikan per detik oleh benda hitam pada suhu T, besarnya 16

kali energi yang diradiasikan per detik pada suhu0T , maka 1T = 0T

A. 2 B. 2,5 C. 3 D. 4 E. 5

1k

2k 3k

C0100

C00 C00


19/23



19

Jawab : A

024

161

2

0

4

2

0

4

2

0

4

2

0

4

2

1

2

120201

22

1

16

1

16

1

1616;...;

TTT

T

T

T

T

T

T

T

W

W

T

T

W

WWWTTTT

50.UMPTN 1990 Rayon BSuatu benda hitam pada suhu 27 C0 memancarkan energi R J/s. Benda hitam

dipanasi hingga suhunya menjadi 327 C0 . Energi yang pancarkan menjadi R

A. 2 B. 4 C. 6 D. 12 E. 16

Jawab : E

RWRWKCTKCT ?...,;600327;30027 210

2

0

1

RRT

T

WWT

T

W

W

16)300

600()(

44

1

2

124

2

4

1

2

1

51.UM UGM 2004 kode 111 no. 14Tenaga total sumber radiasi benda hitam bersuhu mutlak T yang dikumpulkanselama 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

menit16)3

2(81)

5,1(81)(

?...;81;5,1;

44

2

4

2

1

12

4

22

4

1121

4

2111

T

Tt

T

TttTtTtPP

tTet

WPttTTTT

52.UMPTN 1995 Rayon C kode 42seorang bermaksud mendidihkan 1,2 kg air dari C028 dalam suatu panci

berkapasitas kalor C0kal/50 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. 12,5Jawab : E


20/23



20

12.6menit756s500

)82001)(2,450()82001)(4200)(2,1(

)tt()tt()tt()tt(.

:maka,)tt()tt(

C100tpadamendidih,menit?....

4,2joulekal1:J/kg4200

220voltV:300wattP:C28t:kg2,1:kal/50

12panci12

12panci12

12panci12

0

2panci

0

01

0panci

xt

P

CcmtCcmtP

QECcmQ

QQQttPE

Cc

mCC

airair

airair

airair

air

air

air

53.Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 dan dialiri arus listrik 1 A.Digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu C025 selama 10 menit. Jika

diangap hanya air yang menerima kalor, maka suhu air menjadi C0 (1 kalori =

4,2 joule )A. 97 B. 47 C. 34.2 D. 32.2 E. 7,2

Jawab : D

)(kg/m10:CJ/kg4200

?....:menit10:25:m10liter1:1:50

12

2330

2

0

1

33

ttVcQtRIWt

WPc

ttCtVAIR

Ct

xx

xxx

cV

tRItttcVtRI

0

2

33

22

212

2

3225014,72542

3004200

30000

42001010

6010501

..)25()(..

54.Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 ohm khusus dipakai untuk bedapotensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan 10 kg air

sehingga temperaturnya naik dari 250C menjadi 45

0C. Maka waktu yang

diperlukan (1 kalori =4,2 joule ) adalah detikA. 500 B. 700 C. 900 D. 1400 E. 1900Jawab : D

detik140014400

2024420010

)120(

2024420010

?...:202545:10:120:24

22

0

xxxxxx

V

tmcRt

tCtkgmvoltVR


21/23



21

55.Elemen pemanas kompor listrik 110V mempunyai hambatan 20 ohm. Jikakompor digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 10

0C selama 10 menit dan

dipasang pada tegangan 110V, maka suhu akhir adalah 0C(c=4200J/kg0C)A. 45,3 B. 62,5 C. 70,5 D. 96,4 E. 98,2

Jawab : B

Cxx

xxt

tmcR

tV

tttmcR

tV

ttmcQtPQW

tmenittCtkgmRVV

a

aaa

a

02

1

2

1

2

1

0

1

4,96104,86102042001

6010110

)()(.

?....:10:10:1:20:110

56.Kedalam 100 liter air yang bersuhu 60C dialirkan arus listrik melalui kawat yangdirentangkan seperti pada gambar. Diinginkan air yang keluar dari kran Kbersuhu 30

0C. Kuat arus yang digunakan 2 A dan pemanasan berlangsung selama

50 menit (bejana dianggap tidak menyerap kalor) dan 1 joule =0,24 kal. Uhtukmaksud tersebut kita harus memasang hambatan sebesar

A. 500B. 840

C. 1030D. 1500

E. 2300Jawab : B

84060502

2442001010

?...:50:2:24630:100

2

13

2

2

0

xx

xxxR

tI

tVcRtmcRtIQW

RmenittAICtltV

57.UMPTN 1997 Rayon C kode 45Air terjun tingginya 12 meter menerjunkan air 1000 m

3/s dan dimanfaatkan oleh

Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA). Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s2

dan seluruh

daya listrik terpakai untuk memanaskan 1000 m3 air, maka kenaikan suhu air persekon adalah C0

A. 2101,0 x B. 2108,2 x C. 2102,4 x D. 2100,28 x E. 2100,42 x

Jawab : B

EptPEpEcT

dmmVgcQmh

mak

.CJ/kg4200?...

101000;m/s8,9;CJ/kg4200;/sm1000;12

0

363203

K


22/23



22

mc

QghTTmcQghQgh

t

Vgh

t

mgh

t

EpP

CxT02

6108,2

)4200)(10(

)12)(8,9)(1000)(1000(

58.UMPTN 1992 Rayon BSepotong segitiga dijatuhkan dari ketinggian 490 meter diatas lantai. Kalor yang

terjadi pada proses tumbukan dengan lantai 60%-nya diserap oleh tembaga untukkenaikan suhunya. Jika kalor jenis tembaga = 420 Cgrkal 0/ percepatan gravitasi

bumi 2/10 sm , maka kenaikan suhu tembaga adalah C0

A. 4 B. 7 C. 9 D. 12 E. 16

Jawab : B

?...;Ckal/gr420;%60;m/s10;490 0)(2 tcEpQgmh Cu

Usaha untuk memindahkan segitiga tembaga sebesar energi potensial yang

sebanding dengan ketinggian benda sama dengan kalor yang diserap olehtembaga, maka :

Cc

ght

ghtcmghtcmEpQ

Cu

CuCu

0

)(

)()(

7420

)490)(10)(6,0(%60

%60..)%(60..%60

59.Ganesa OperationAir terjun setinggi 42 m dengan debit air 10m3/s dimanfaatkan untuk memutarsuatu generator listrik. Jika 10% energi air terjun berubah menjadi energi listrik

dan energi listrik tersebut digunakan untuk mendidihkan air yang bersuhu 20 C0

(P=1atm), maka dalam waktu satu menit, akan mampu mendidihkan air liter

A. 1,25 B. 12,5 C. 75 D. 150 E. 315Jawab : C

J/kgK4200;)(

?...;)(1,0%10)(;/10,42

020

3

airCt

air

cQlistrikE

mtPEpotlistrikEsmQmh

kgttc

tQghm

ttcmtQcmtQgh

didihair

air

didihairairCtairair

75)20100(4200

)60)(42)(10)(10)(1000(1,0

)(

)(1,0

)()(1,0

20

20200


23/23



23

60.UMPTN 1998 Rayon B kode 25Sepotong besi (kalor jenis kgKJx /106,4 2 ), 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 danpermukaan bidang adalah 0,4 serta percepatan gravitasi bumi g adalah 10m/s

2,

maka suhu besi itu mengalami pertambahan A. 0,2 B. 2 C. 4 D. 5 E. 20

Jawab : A

Cxc

gStmgStmcWQ

tgmSxc

k

k

k

0

2

22

2,0106,4

)23)(10)(4,0(

?...;m/s10;4,0;23;J/kgK106,4

61.UMPTN 2000 Rayon C kode 22Sebuah es dengan massa 50 kg, pada 0 C0 , didorong di atas papan horizontal yang

juga mempunyai suhu 0 C0 sejauh 21 m. Ternyata 25 gram es mencair karenagesekan. Jika kalor lebur es = 80 grkal/ , maka besarnya koefisien gesekan

adalah

A. 0,5 B. 0,6 C. 0,7 D. 0,8 E. 0,9Jawab : D

)J2,4kal1?(...,kal/gr80

m/s10;gram25(cair);21;0;0;50 20papan0

es

eseses

L

gmmSCtCtkgm

Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan sebanding dengan perubahan kalor yangdibutuhkan es mencair sebanyak 25gram sehingga :

8,0)21)(10)(50(

)80)(25(2,4

.)(

)(2,4)(2,4.)(

)(2,4)(.)(

Sgm

LcairmLcairmSgm

jouleQkalQSfkalQW

es

eses

eseses

LeburLeburLeburf

Documents

30. Suhu Dan Kalor