PEMBAHASAN UN SUHU DAN KALOR

A. Soal Pembahasan Suhu dan Kalor

Soal 1 (UN 2012)

Air sebanyak 60 gram bersuhu 90 C (kalor jenis air = 1 kal/gr.C) dicampur 40 gram air sejenis bersuhu 25 C. Jika tidak ada faktor lain yang mempengaruhi proses ini, maka suhu akhir campuran adalah…
A. 15,4 C
B. 23,0 C
C. 46,0 C
D. 64,0 C
E. 77,0 C

Pembahasan:
Gunakan asas Black
Qlepas = Qserap

m₁ c₁ ΔT₁ = m₂ c₂ ΔT₂

m₁ ΔT₁ = m₂ ΔT₂

60 (90 – T) = 40 (T – 25)
540 – 6T = 4T – 100
6T + 4T = 540 + 100
10T = 640
T = 64 C
Jawaban: D

Soal 2 (UN 2013)
DEs bermassa M gram bersuhu 0 C, dimasukkan kedalam air bermassa 340 gram suhu 20 C yang ditempatkan dalam bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepas kalor. Jika Les = 80 kal/gram, Cair = 1 kal/g.C, semua es mencair dan kesetimbangan termal tercapai pada suhu 5 C, maka massa es (M) adalah…

A. 60 gram
B. 68 gram
C. 75 gram
D. 80 gram
E. 170 gram

Pembahasan
Gunakan asas Black
Qlepas = Qserap
m₁c₁ΔT₁ = m₂ c₂ ΔT₂ + Mes Les
340 . 1 . (20 – 5) = Mes. 1 . (5 – 0) + Mes . 80
5100 = 5 Mes + 80 Mes
5100 = 85 Mes
Mes = 5100 /85 = 60 gram
Jawaban: A

Soal 3 (UN 2009)
Dua batang logam P dan Q disambungkan pada salah satu ujungnya dan pada ujung-ujung yang lain diberi suhu yang berbeda.

Bila panjang dan luas penampang logam sama tetapi konduktivitas logam P dua kali konduktivitas logam Q, maka suhu tepat disambungan B adalah

A. 20 C
B. 30 C
C. 40 C
D. 50 C
E. 60 C

Pembahasan
Laju konduktivitas termal kedua logam sama
Kp . Ap . ΔTp / Lp = Kq . Aq . ΔTq / Lq

2 Kq . (60 – T) = Kq (T – 30)

120 – 2T = T – 30

T + 2T = 120 + 30 =150

T = 150 / 3 = 50 C

Jawaban: D

B. Soal-Soal Latihan

Soal No 1
Sebatang tembaga panjangnya 1 m dipanaskan hingga suhunya naik 80 ⁰C. Jika koefisien muai panjang termbaga 2 . 10^-4 /⁰C, maka panjang tembaga setelah dipanaskan adalah…
A. 1,01 m
B. 1,012 m
C. 1,014 m
D. 1,016 m
E. 1,018 m

Pembahasan

Terlebih dahulu hitung perubahan panjang tembaga.
ΔL = L₀ . a . ΔT  = 1 m . 2 . 10^-4 /⁰C (80 ⁰C) = 16 . 10^-3 m
Menghitung panjang tembaga setelah dipanaskan:
L = Lo + ΔL = 1 m + 16 . 10^-4 m = 1,016 m
Jawaban: C

Nomor 5

Pelat besi pada suhu 20 ⁰C memiliki ukuran seperti gambar.