Contoh soal dan jawaban suhu dan kalor

Kami akan share contoh soal dan pembahasan materi pembelajaran fisika yakni Suhu dan Kalor:

1. Berapakah perubahan panjang kawat besi yang dipanaskan dari 0⁰ sampai 40⁰ jika pada 0⁰ panjangnya 12,75 m (a _besi = 12 x 10 ^–6 / ⁰C)


2. Berapa panjang kawat tembaga pada 80⁰ C jika pada 20⁰ C panjangnya 71,28 m (a _tembaga = 17 x 10 ^–6 / ⁰C)


3. Kawat besi dan seng pada 10⁰ C panjangnya 158,21 cm. Berapa selisih panjang keduanya pada 100⁰ C jika muai panjang besi dan seng masing-masing 12 x 10 ^–6 / ⁰C dan 29 x 10 ^–6 / ⁰C.


4. Pada 15⁰ C panjang penggaris besi tepat 1 m sedang panjang penggaris tembaga 0,036 cm lebih panjang. Jika muai panjang besi dan tembaga masing-masing 1,2 x 10 ^–5 / ⁰C dan 1,92 x 10 ^–6 / ⁰C. Berapa selisih panjang pada 0⁰ C.


5. Kawat besi dan kawat seng pada 90⁰ panjangnya sama. Berapa panjang kawat besi pada 10⁰ jika pada 50⁰ panjang kawat seng adalah 132,87 cm (muai panjang lihat soal no. 3)


6. Panjang kawat logam 191,7 cm pada 0⁰ C dan bertambah panjang 0,23 cm jika dipanaskan sampai 100⁰ C. Benda logam tersebut volumenya 387,189 cm³ pada 20⁰ C, volumenya pada 70⁰ C akan bertambah ………


7. Volume logam pada 20⁰ C adalah 281,328 cm³ dan menjadi 281,834 cm³ pada 70⁰ C. Berapa panjang kawat logam pada 90⁰ C jika pada 10⁰ C panjangnya 83,72 cm ?


8. Balok logam volumenya 429,725 cm³ pada 20⁰ C dan bertambah 1,096 cm³ jika dipanaskan sampai 80⁰ C. Berapa panjang kawat logam pada 100⁰ C, jika pada 0⁰ C panjangnya 188,23 cm.


9. Balok logam panjang 2,5 m dan penampang 20 cm², massanya 40,048 kg pada 0⁰ C, massa jenis logam 8 g/cm³ pada 20⁰ C. Berapa pertambahan panjang jika batang dipanaskan dari 0⁰ C sampai 100⁰ C.


10. Bejana dari gelas penuh berisi air raksa sebanyak 124,7 cm³ pada 0⁰ C. Berapa air raksa tumpah jika bejana beserta isinya dipanaskan sampai 43,8⁰ C. Muai ruang dan muai panjang dari air raksa dan gelas masing-masing adalah 0,000181 / ⁰C dan 8 x 10 ^–6 / ⁰C. Massa jenis air raksa 13,6 g/cm³ pada ssat itu.


11. Tangki besi pada 0⁰ C volumenya 21,35 m³. Berapa m³ minyak pada 10⁰ C dalam tangki jika pada 40⁰ C tangki penuh dengan minyak ? Muai panjang besi 1,2 x 10 ^–6 / ⁰C dan muai ruang minyak 0,001 / ⁰C.


12. Bola gelas pada 0⁰ C volumenya 214,97 cm³, massanya 28,17 gram. Pada 80⁰ C, bola tersebut berisi x gram raksa dan jika dimasukkan ke dalam air ternyata ½ volume bola dalam air dan ½ volume yang lain di atas permukaan air. Berapa x ? Muai panjang gelas 8 x 10 ^–6 / ⁰C.


13. Ban dari besi hendak dipasang pada roda kayu yang diameternya 100 cm. Diameter ban besi 5 mm kurang dari diameter roda. Berapa temperatur harus dinaikkan agar ban besi tepat masuk pada roda ?  (a _besi = 12 x 10 ^–6 / ⁰C)


14. Pada temperatur 50⁰ C dan 450⁰ C, dua penggaris dari besi dan tembaga, mempunyai beda panjang sama yaitu 2 cm. Muai panjang besi = 12 x 10 ^–6 / ⁰C dan muai panjang tembaga 17 x 10 ^–6 / ⁰C. Berapa panjang masing-masing penggaris pada 0⁰ ?


15. Silinder gelas pada 0⁰ C berisi 100 gram air raksa sedang pada 20⁰ C berisi penuh 99,7 gram air raksa. Jika koefisien muai ruang air raksa 18 x 10 ^–5 / ⁰C, berapa koefisien muai panjang gelas ?


16. 200 gram air dari 10⁰ C dicampur dengan 100 gram air dari t⁰ C menghasilkan campuran dengan temperatur akhir 30⁰ C, hitung t.


17. Dicampurkan 50 gram air dari 20⁰ C dengan 400 gram air raksa dari 65⁰ C. Jika kalor jenis air raksa 0,03 kal/g ⁰C, Hitung temperatur akhir.


18. Berapa kapasitas kalor dari :
    
    
    
    1. 200 cm³ air.
    
    
    2. 400 gram besi (c = 0,11 kal/g ⁰C)
    
    
    3. 60 cm³ seng (c = 0,09 kal/g ⁰C , rapat massa = 7 g/cm³)
    
    
    4. Bejana kuningan massa 200 gram berisi 250 cm³ air. (c = 0,094 kal/g ⁰C)
    
    
    5. Bejana gelas massanya 40 gram berisi 8 cm³ alkohol.
    
    
    6. (c_gelas = 0,20 kal/g ⁰C, c_alkohol = 0,6 kal/g ⁰C, rapat massa alkohol = 0,8 g/cm³)


19. Dalam bejana besi massanya 200 gram dari 12⁰ C ditambahkan 165 gram air dari 80⁰ C. Berapa temperatur akhir jika kalor jenis besi 0,11 kal/g ⁰C.


20. Dalam kalorimeter dengan kapasitas kalor 12 kal/ ⁰C terdapat 114 gram air dari 12⁰ C. Ke dalam kalorimeter ditambahkan 50 gram air dari 99⁰ C. Berapa temperatur akhir ?


21. Dalam kalorimeter terdapat 230 gram air dari 15,2⁰ C. Kedalamnya ditambahkan 360 gram air dari 69,4⁰ C. Jika temperatur akhir 47,1⁰ C, berapakah kapasitas kalor kalorimeter ?


22. Dalam kalorimeter yang temperaturnya 12⁰ C ditambahkan 400 cm³ minyak terpentin yang temperaturnya 50⁰ C. Jika temperatur akhir 45⁰ C, berapa kapasitas kalor kalorimeter ? (c_terpentin = 0,42 kal/g ⁰C ; rapat massa terpentin = 0,85 gram/cm³)


23. Ke dalam kalorimeter dengan kapasitas kalor 12 kal/ ⁰C ditambahkan 114 gram air dari 12⁰ C. Kemudian ditambahkan 50 gram logam dari 99⁰ C dan ternyata temperatur akhir 15⁰ C. Berapa kalor jenis logam ?


24. Dalam kalorimeter dengan kapasitas kalor 21 kal/g ⁰C terdapat 506 gram air dari 16,81⁰ C. Ke dalam kalorimeter ditambahkan 83,6 gram logam dari 100⁰ C. Jika temperatur akhir 18,03⁰ C, berapa kalor jenis logam ?


25. Untuk menentukan kalor jenis suatu logam dilakukan percobaan berikut :Kedua : Dalam kalorimeter terdapat 342 gram air dari 10⁰ C kemudian ditambahkan 400 gram logam dari 93⁰ C, ternyata temperatur akhir 18⁰ C. Dari kedua percobaan tersebut, tentukan kapasitas kalor kalorimeter dan kalor jenis logam.


26. Pertama : dalam kalorimeter terdapat 630 gram air dari 11⁰ C, kemudian ditambahkan 500 gram logam dari 98⁰ C, ternyata temperatur akhir 17⁰ C.


27. Dalam bejana tembaga massanya 150 gram terdapat 50 gram air dari 10⁰ C. Ke dalam bejana ditambahkan 72,2 gram air dari 75⁰ C dan 63,7 gram air dari 47⁰ C. Berapa temperatur akhir jika selama proses terdapat kalor sebanyak 104 kal dianggap hilang ? kalor jenis tembaga 0,094 kal/g ⁰C.


28. Ke dalam kalorimeter tembaga (massa 138,9 gram) yang berisi air 440,3 gram dari 13,7⁰ C ditambahkan 12,37 gram besi dari t⁰ C. Jika temperatur akhir 17,8⁰ C berapa t ? (kalor jenis tembaga 0,094 kal/g ⁰C)


29. Dalam kalorimeter tembaga (massa 281,3 gram) terdapat 573,5 gram air dari 15,8⁰ C. Kemudian ditambahkan tabung gelas massa 19,8 gram berisi cairan 33,9 gram dari 47,7⁰ C jika temperatur akhir 18,9⁰ C, berapa kalor jenis cairan ? (c_tembaga = 0,094 kal/g ⁰C ; c_gelas = 0,2 kal/g ⁰C)


30. Ke dalam kalorimeter tembaga massanya 500 gram dengan temperatur 10⁰ C ditambahkan 150 gram air dari 70⁰ C. Kemudian ditambahkan tabung gelas (massa 60 gram) berisi 90 cm³ alkohol dari 40⁰ C. Jika selama proses dianggap terdapat kalor yang hilang sebanyak 324 kal dan temperatur akhir 51⁰ C, berapa kalor jenis alkohol ?           c_tembaga = 0,094 kal/g ⁰C ; c_gelas = 0,2 kal/g ⁰C dan rapat massa alkohol 0,8 g/cm³.


31. Berapa kalor diperlukan untuk mengubah 20 gram es dari –8⁰ C menjadi air dari 40⁰ C. Kalor lebur es 80 kal/gram. Kalor jenis es 0,5 kal/g ⁰C.


32. Ke dalam kalorimeter besi (massa 240 gram) berisi 420 cm³ minyak terpentin dari 18⁰ C, ditambahkan 80 gram belerang cair dari 150⁰ C. Jika temperatur akhir 33⁰ C, berapa kalor lebur belerang ?


33. c_besi = 0,11 kal/g ⁰C ; c_terpentin = 0,42 kal/g ⁰C   ; c_{belerang cair} = 0,24 kal/g ⁰C ; c_{belerang padat} = 0,18 kal/gr ⁰C ; titik lebur belerang 114⁰ C ; rapat massa terpentin = 0,85 g/cm³


34. Dalam bejana tembaga (massa 300 gram) terdapat 350 gram air dari 12⁰ C. Ke dalam bejana ditambahkan 50 gram belerang dari 140⁰ C. Berapa temperatur akhir ? Data lain lihat soal no. 36 dan kalor jenis tembaga 0,094 kal/g ⁰C.


35. Dalam kalorimeter dengan kapasitas kalor 20 kal/ ⁰C terdapat 80 gram parafin cair dari 60⁰ C. Kemudian ditambahkan 120 gram besi dari 10⁰ C. Apakah yang terjadi setelah dicapai kesetimbangan ?   c_besi = 0,11 kal/g ⁰C   ;   c_{parafin cair/padat} = 0,6 kal/g ⁰C, titik lebur parafin 54⁰ C   ;   kalor lebur parafin 35 kal/gram.


36. Dalam kalorimeter dengan kapasitas kalor 18,8 kal/ ⁰C terdapat 400 gram air dari 12⁰ C. Apakah yang terjadi setelah dicapai keseimbangan, bila ke dalam kalorimeter ditambahkan :
    
    
    
    1. 20 gram parafin dari 100⁰ C
    
    
    2. 500 gram parafin dari 100⁰ C
    
    
    3. (data lain lihat no. 38)


37. Dalam kalorimeter terdapat air dari 23,2⁰ C, massa air dan kalorimeter 440 gram. Ke dalam kalorimeter ditambahkan es dari 0⁰ C, ternyata temperatur akhir 16⁰ C dan massa kalorimeter beserta isinya menjadi 470 gram.


38. Kemudian ditambahkan air dari 69⁰ C dan dicapai kesetimbangan pada temperatur 26⁰ C sedang massa kalorimeter beserta isinya menjadi 570 gram. Jika kalor jenis es 0,8 kal/g ⁰C. Berapa kalor lebur es.


39. Permukaan dinding bagian terluar temperaturnya – 20⁰ C dan bagian dalam 20⁰ C. Tebal dinding 40 cm. Hitung koefisien konduksi termal bahan dinding jika telah dikonduksikan kalor sebanyak 110 k kal lewat penampang 1 m² tiap jam.


40. Batang besi panjangnya 14 cm dengan penampang 2 cm². Ujung yang satu temperaturnya 100⁰ C sedang yang lain terdapat dalam es yang sedang melebur. Berapa laju kalor dalam batang dan berapa gram es melebur selama 40 menit , jika koefisien konduksi temalnya 1,4 kal/cm ^oC dt


41. Panjang batang tembaga 50 cm dengan penampang 10 cm². Temperatur kedua ujung berbeda 15⁰ C. Berapa banyak kalor lewat batang tiap detiknya ?

Sekian Contoh soal dan jawaban Suhu dan Kalor semoga dapat bermanfaat.