Kumpulan Soal dan Pembahasan

Unduh Soal Suhu dan Kalor untuk kelas X SMA/MA

Contoh Soal dan Pembahasan Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor dari berbagai penerbit buku seperti Erlangga oleh Michael Purba KTSP 2006 dan Unggul Sudarmo Kurikulum 2013, Yudhistira, Platinum, Grafindo, Phißeta dan Esis

Download File dalam format .doc atau .pdf agar mudah dibaca dan tertata rapi lengkap dengan peta konsep dan prasyarat materi.

Link Download Soal dan Kunci Jawaban Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor

Google Drive | Zippyshare Mirror

 Soal dan Pembahasan Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor

  1. Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang memiliki suhu 30 °C. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/gr °C, tentukan suhu akhir logam!
    Pembahasan :
    Di ket
    Q = 12 kilojoule = 12000 joule
    m = 2500 gram = 2,5 kg
    T1= 30 °C
    c = 0,2 kal/gr °C = 0,2 x 4200 joule/kg °C = 840 joule/kg °C
    T2=…?
    Q = mcΔT 12000 = (2,5)(840)ΔT
    ΔT = 12000/2100 = 5,71 °C
    T2 = T + ΔT1 = 30 + 5,71 = 35,71 °C

    2. 500 gram es bersuhu −12 °C dipanaskan hingga suhu −2 °C. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g °C, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!
    Pembahasan
    Di ket :
    m = 500 gram
    T1 = −12 °C T2 = −2 °C
    ΔT = T2 − T1 = −2 − (−12 ) = 10 °C
    c = 0,5 kalori/gr °C
    Q = ….?
    Q = m.c.Δ.T
    Q = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori
    1 kalori = 4,2 joule
    Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule

    3. 500 gram es bersuhu 0 °C hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0 °C. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g °C, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!
    Pembahasan
    Di ket :
    m = 500 gram
    L = 80 kalori/gr
    Q = ….?
    Q = mL
    Q = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal

    4. 500 gram es bersuhu 0 °C hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5 °C. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g °C, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/g °C, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
    Pembahasan
    Di ket :
    m = 500 gram
    ccair = 1 kalori/gr °C
    Les = 80 kalori/gr
    Suhu akhir → 5 °C
    Q = …..?
    Untuk menjadikan es °0 C hingga menjadi air 5 °C ada dua proses yang harus dilalui:
    → Proses meleburkan es 0 °C menjadi air suhu 0 C, kalor yang diperlukan namakan Q1
    Q1 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori
    → Proses menaikkan suhu air 0 °C hingga menjadi air 5 °C, kalor yang diperlukan namakan Q2
    Q2 = mcair ΔTair< = (500) (1)(5) = 2500 kalori
    Kalor total yang diperlukan:
    Q = Q1 + Q2 = 40000 + 2500 = 42500 kalori

    5. 500 gram es bersuhu −10 °C hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5 °C. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g °C, kalor lebur es oadalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/g °C, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan!
    Pembahasan
    Di ket :
    m = 500 gram
    ces = 0,5 kalori/gr °C
    cair = 1 kal/gr °C
    Les = 80 kal/gr
    Suhu akhir → 5 °C
    Q = …..?
    Untuk menjadikan es − 10 °C hingga menjadi air 5 °C ada tiga proses yang harus dilalui:
    → Proses untuk menaikkan suhu es dari −10 °C menjadi es bersuhu 0 °C, kalor yang diperlukan namakan Q1
    Q1 = mces ΔTes = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori
    → Proses meleburkan es 0 °C menjadi air suhu 0 °C, kalor yang diperlukan namakan Q2
    Q2 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori
    → Proses menaikkan suhu air 0 °C hingga menjadi air 5 °C, kalor yang diperlukan namakan Q3
    Q3 = mcair ΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori
    Kalor total yang diperlukan:
    Q = Q1 +Q2 + Q3 = 2500 + 40000 + 2500 = 45000 kalori

    6. Satu kilogram es suhunya – 2 °C, bila titik lebur es = 0 °C, kalor jenis es = 0,5 kal / g °C, kalor jenis air = 1 kal / g °C, kalor lebur es = 80 kal / g °C dan 1 kalori = 4,2 joule, maka kalor yang di perlukan untuk meleburkan semua itu adalah ….
    Pembahasan :

Q = Q1 + Q2

= m.Δt.c + m.k

= 1000 (0 – (-2)) . 0,5 + 1000 . 80

= 1000 + 80.000

= 81.000 kalori

= 3,402 x 105 Joule

  1. Air bermassa 100 gram berada pada suhu 20° C dipanasi hingga suhu 80° C. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr ° C tentukan jumlah kalor yang diperlukan, nyatakan dalam satuan kalori!

    Pembahasan
    Data soal:
    m = 100 gram
    c = 1 kal/gr°C
    T1= 20°C
    T2 = 80°C

    Kalor yang diperlukan:
    Q = m x c x Δ T
    Q = 100 x 1 x (80−20)
    Q = 100 x 60
    Q = 6000 kalori

    8. Air bermassa 100 gram berada pada suhu 20° C dipanasi hingga mendidih. Jika kalor jenis air adalah 4200 J/kg ° C tentukan jumlah kalor yang diperlukan, nyatakan dalam satuan joule!

    Pembahasan
    m = 100 gram = 0,1 kg
    c = 4200 J/kg °C
    T1 = 20°C
    T2 = 100°C

    Kalor yang diperlukan:
    Q = m x c x Δ T
    Q = 0,1 x 4200 x (100−20)
    Q = 420 x 80
    Q = 33600 joule

    9. Es massa 200 gram bersuhu − 5°C dipanasi hingga suhunya menjadi − 1° C, jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/gr ° C. Tentukan berapa kalori kalor yang diperlukan dalam proses tersebut!

    Pembahasan
    m = 200 gram
    c = 0,5 kal/gr°C
    T1 = −5°C
    T2 = −1°C

    Kalor yang diperlukan:
    Q = m x c x Δ T
    Q = 200 x 0,5 x [−1−(−5)]
    Q = 100 x 4
    Q = 400 kalori

    10. Es bermassa 150 gram berada pada suhu 0°C dipanasi hingga seluruhnya melebur menjadi air yang bersuhu 0 °C. Tentukan jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut!

    Pembahasan
    Data soal:
    m = 150 gram
    L = 80 kal/gr

    Kalor untuk melebur seluruh es:
    Q = m x L
    Q = 150 x 80
    Q = 12000 kalori

    11. Es bermassa 250 gram bersuhu − 5° C dipanasi hingga melebur menjadi air bersuhu 0°C. Jika kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan kalor yang diperlukan untuk proses tersebut!

    Pembahasan
    Data soal:
    m = 250 gram
    ces = 0,5 kal/gr°C
    Les = 80 kal/gram

    Proses 1, menaikkan suhu es, kalor yang diperlukan:
    Q1 = m x c x ΔT
    Q1 = 250 x 0,5 x 5
    Q1 = 625 kalori kalori

    Proses 2, meleburkan seluruh es, kalor yang diperlukan:
    Q2 = m x L = 250 x 80 = 20000 kalori

    Jumlah kalor seluruhnya yaitu Q1 + Q2
    Q = 625 + 20000
    Q = 20625 kalori

    12. Es bermassa 200 gram bersuhu − 5° C dipanasi hingga melebur menjadi air bersuhu 100°C. Jika kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan jumlah kalor yang diperlukan untuk proses tersebut!

    Pembahasan
    Data soal:
    mes = mair = 200 gram
    ces = 0,5 kal/gr°C
    cair = 1 kal/gr°C
    Les = 80 kal/gram

    Proses 1, menaikkan suhu es, kalor yang diperlukan:
    Q1 = m x c x ΔT
    Q1 = 200 x 0,5 x 5
    Q1 = 500 kalori

    Proses 2, meleburkan seluruh es, kalor yang diperlukan:
    Q2 = m x L = 200 x 80 = 16000 kalori

    Proses 3, menaikkan suhu air dari 0 hingga 100
    Q3 = m x c x ΔT
    Q3 = 200 x 1 x 100
    Q3 = 30000

    Keseluruhan jumlah kalor yang diperlukan adalah jumlah dari Q1, Q2 dan Q3:
    Q = 500 + 16000 + 30000
    Q = 46500 kalori

    13. Air bersuhu 20°C dengan massa 200 gram dicampur dengan air bersuhu 90°C bermassa 300 gram. Tentukan suhu akhir campuran!

    Pembahasan
    Data soal:
    m1 = 200 gram
    m2 = 300 gram
    c1 = c2 = 1 kal/gr°C
    ΔT1 = t − 20
    ΔT2 = 90 − t

    Asas pertukaan kalor/asas black
    Qlepas = Qterima
    m2 x c2 x ΔT2 = m1 x c1 x ΔT1
    300 x 1 x (90 − t) = 200 x 1 x (t − 20)
    27000 − 300t = 200t − 4000
    27000 + 4000 = 300t + 200t
    31000 = 500t
    t = 31000 / 500
    t = 62°C

    14. Sepotong logam dengan kalor jenis 0,2 kal/gr°C bermassa 100 gram bersuhu 30°C dimasukkan pada bejana berisi air yang bersuhu 90°C bermassa 200 gram. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C dan pengaruh bejana diabaikan tentukan suhu akhir logam!

    Pembahasan
    Data soal:
    m1 = 100 gram
    m2 = 200 gram
    c1 = 0,2 kal/gr°
    c2 = 1 kal/gr°C
    ΔT1 = t − 30
    ΔT2 = 90 − t

    Asas pertukaan kalor/asas black
    Qlepas = Qterima
    m2 x c2 x ΔT2 = m1 x c1 x ΔT1
    200 x 1 x (90 − t) = 100 x 0,2 x (t − 30)
    18000 − 200t = 20 t − 600
    18000 + 600 = 200t + 20t
    18600 = 220t
    t = 18600 / 220
    t = 84,5 °C

    15. Peristiwa-peristiwa berikut berkaitan dengan proses perpindahan kalor:
    1) besi yang dibakar salah satu ujungnya, beberapa saat kemudian ujung yang lain terasa panas.
    2) terjadinya angin darat dan angin laut
    3) sinar matahari sampai ke bumi
    4) api unggun pada jarak 3 meter terasa panas
    5) asap sisa pembakaran bergerak melalui cerobong dapur
    6) air yang direbus, bagian bawah mengalir ke atas.
    7) gelas kaca diisi air panas, bagin luar gelas ikut terasa panas.
    8) pakaian yang lembab disetrika menjadi kering
    Pilahkan peristiwa-peristiwa di atas berdasarkan kaitannya dengan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi!

    Pembahasan
    1) besi yang dibakar salah satu ujungnya, beberapa saat kemudian ujung yang lain terasa panas → konduksi
    2) terjadinya angin darat dan angin laut→ konveksi
    3) sinar matahari sampai ke bumi → radiasi
    4) api unggun pada jarak 3 meter terasa panas → radiasi
    5) asap sisa pembakaran bergerak melalui cerobong dapur → konveksi
    6) air yang direbus, bagian bawah mengalir ke atas → konveksi
    7) gelas kaca diisi air panas, bagin luar gelas ikut terasa panas→ konduksi
    8) pakaian yang lembab disetrika menjadi kering→ konduksi