No.
1.
Soal
Jawaban
Sebuah beban 20N digantungkan pada kawat yang panjangnya 3,0 m dan luas penampangnya 8 x 10 pangkat ! m p"segi hingga menghasilkan pe"tambahan panjang 0,1 mm.
$engga engganga ngan%& n%&'a%2 'a%20#8 0#8.10 .10⁻⁷ %2,(.1 %2,(.10pa 0pangk ngkat at !n'm pangkat2 "ega "egan ngan% gan% 3.10 .10⁻⁴'3 % 10 10⁻⁴ modulos elastisitas kawat%)'* x +'+ % 20'8.10⁻⁷ x 3'3.10 ⁻⁴ %-0 %-0'2 '2. .10 10⁻11 % 2,( x 10 // N'm
hitung # 1. tegangan 2. "egangan 3. modulus elastisitas kawat 2.
Seutas kawat baja memiliki panjang m,luas penampang 2 x 10 pangkat - m pe"segi. odulus young baja 2 x 10 pangkat 11 N' pe"segi .sebuah gaya dike"jakan untuk mena"ik kawat itu hingga be"tambah panjang 0.3 m. hitung gaya ta"ik itu.
+o % m *%2 %2 % tegangan'"egangan % ).+o'*.+ 2.10 11 % ).'2.10- .3.101 ) % 3.10 N
3. ntuk keamanan dalam mendaki, seo"ang pendaki gunung menggunakan sebuah tali nilon yang panjangnya (0 m dan ga"is tengahnya 1,0 4m. ketika menopang pendakiyang be"massa 80 kg, tali be"tambah panjang 1,- m. tentukan modulus elastis nilon. 5ambil %3,1( dan g=6,8- m's7
% )'*.l )% m.g % 80 . 6,8 %!88,- N *% " 2 % 3,1( . 0,00( 2 % 0,00003 m92 % !88,-'3x10 ( . 1, % (- 32( , !1 N'm 2
. :asil be"ikut dipe"oleh da"i ekspe"imen untuk menentukan modulus elastis Sebuah logam. ;anjang kawat % 53,2(( <' 0,00(7 m =iamete" kawat % 50,- <' 0,0107 mm >aya yang dike"jakan pada kawat % 52-,8 <' 0,17 N ;e"panjangan kawat % 51,( <' 0,0(7 mm 5a7 5a7 :itu :itung ng nilai nilai modulus elastis logam be"ikut ketidakpastiann ya. 5b7 ?e"ika ?e"ikan n dua dua modi&ikasi te"hadap ekspe"imen yang akan mempe"baiki ketelitian hasil.
(. Sebuah batang kaku be"at ditahan mendata" di tempatnya oleh dua utas kawat @e"tikal * dan ? yang memiliki panjang awal sama dan mengalami pe"tambahan panjang yang sama jika pe"bandingan diamete" * dan ? sama dengan 2 dan pe"bandingan modulus
)a')b % 5a'b7A5da'db792 )a')b % 52'17A52'1792 % 8'1 % 8
elastisitas * dan ? sama dengan 2 hitung pe"bandingan gaya tegangan dalam kawat * dan ?.
-.
!.
Sebuah pegas me"enggang 10 mm ketika dita"ik oleh gaya 2 N. 5a7 ?e"apakah pe"tambahan panjangnya ketika dita"ik oleh gaya (N B 5b7 ?e"apa gaya ta"ik yang pe"lu dike"jakan untuk me"egangkan pegas sepanjang mmB
$abel dibawah ini menujukan pemba4aan skala pada pe"4obaan mena"iksebuah pegas.?eban 5N7 0 1 2 3 ( -;anjang 5mm7 0 6 (8 -! !- 88 110 ;e"tambahan panjang 5mm7 5a7 Salin dan lengkapi tabel te"sebut 5b7 ?e"apakah
5a7 2'10%('x (0%2x 2(%x jadi pada gaya (N pegas me"enggang 2( mm 5b7 2'10%x' 12%10x 1,2%x jadi pada waktu pegas me"enggang - mm te"dapat gaya 1,2 N
b. 0 mm d. k % )'x %1'6 x 1093 %111,11 N' )%k x x %111,11 x 3(.1093 %3,88 N e. )%k x x %111,11 x -(.1093 %!,22 N
panjang awal pegasB 547 ?uatlah g"a&ik pe"tambahan panjang pegas te"hadap beban 5d7 ?e"apakah beban yang dipe"lukan untuk menghasilkan pe"tambahanpanja ng 3( mmB 5e7 ?e"apa beban yg dipelukan untuk menghasilkan panjang pegas menjadi -( mmB
8. sebuah pegas yang te"gantung tanpa beban 5pegas bebas7 panjangnya 20 4m. jika ujung bawah pegas bebas digantung beban 100 g, panjang pegas menjadi 2 4m. be"apakah panjang pegas bebas jika ujung bawahnya digantungi beban 1(0 gB
x1 % 24m 204m x1 % 4m )1 % 100 g"am x 10 m's % 1 N )2 % 1(0 g"am x 10 m's % 1,( N x2 % x1 . )2')1 % 4m . 1,( N' 1N x2 % -4m
6. ;ada seutas kawat baja dengan panjang 3m dan luas penampang 0,1( 4m
5a7 )%k.Cx m.g%k.Cx (00.6,8%k.3
digantungkan sebuah beban be"massa (00 kg 5g% 6,8m's7. $entukan 5a7 tetapan gaya kawat 5b7 pe"tambahan panjang kawat 5modulus elastis baja% 2,0 D 1011 N'm27
k%600'3%1.-33 5b7 )'*%1.-33'0,001(%1088- pe"tambahan panjang kawat% e.l%)'*%1.-33'0,001(%108.2,0. 1011 %21-.1011
10. odulus elastis kawat x setengah kali y. panjang kawat x dan y masingmasing 1m dan diamete" kawat x dan y masingmasing 2mm dan 1mm. tentukan# 5a7 $entukan ;e"bandingan tetapan gaya x dan y 5b7 $entukan pe"bandingan jika kawat x dibe"i gaya & be"tambah panjang 0,(4m, be"apa pe"tambahan panjang kaawat y jika dibe"i beban 2)B
x % E x Fx % Fy % 1 m dx % 2 mm, dy % 1 mm *x # *y % dx # dy % # 1 5a7 k % *'F kx x.*x Fy % . . ky y *y Fx % 5E7 57 # 517 %2#1
5b7 )x kx Fx % )y ky Fy
) 0,(.2 .% 2) Fy
Fy % 2 4m
11. Seutas kawat *? dengan diamete" 0,- mm dan panjang 300 4m digantung se4a"a @e"tikal da"i suatu penopang tetap pada *, sebuah beban kg dihubungkan ke titik tengah kawat dan beban kg be"ikutnya dihubungkan ke ujung te"endah ?. Jika modulus Goung bahan kawat adalah 2 x 10/ dyne'4m2, tentukan tu"unnya ujung ?.
12.
Sistem sepe"ti pada gamba" dengan benda dalam keadaan diam. $entukan pe"4epatan semua beban sesaat setelah benang paling bawah yang menjaga sistem dalam keadaan seimbang dipotong. anggap benang tak be"massa dan tidak dapat mulu", kedua pegas kawat tak be"massa, kat"ol dianggap li4in, dan massanya dapat diabaikan. 5 sebelum dipotong )%0 dan sesudah benang bawah dipotong be"laku )% m.a7
13. =ua pegas dengan konstanta pegas k1 dan k2 dihubungkan se"i. :itung konstanta gabungan kedua pegas. Jika pegas pe"tama 5k17 dipotong menjadi 2 bagian yang sama pe"sis, kemudian kedua bagian ini dihubungkan pa"alel dan selanjutnya sistem ini dihubungkan se"i dengan pegas kedua 5k27, hitung konstanta pegas gabungan seka"ang.
k1 < k2 k2 < 1' k
;ada susunan pegas *, ?, H, dan = dibawah ini, tentukan nilai pe"bandingan ;e"tambahan panjang susunan pegas# 5a7 *nta"a * dan ? 5b7 *nta"a H dan =
indeks *, ?, H, = sesuai gamba" m* % m? % mH % m m= % 3m Ionstanta gaya semua pegas sebesa" k 5a7 xa'xb%)a')b.Ib.Ia%2'1'2%#1 5b7x4'xd%)4')d.Id'I4%-'('2'3%3#(
1'kp % 1'0,(k1 < 1'0,(k1 %2'0,(k % 'k % kp % 1' k
1.
1(. Sebuah pegas digantung pada sebuah ele@ato". pada ujung pegas yang bebas digantungkan balok be"massa (0g jika ele@ato" diam,pegas be"tambah panjang
) % k Cx m g % k Cx k % mg'Cx k% 50,0(7 5107 ' 50,17 % ( N'm 5a7 le@ato" be"ge"ak ke atas
104m.?e"apakah pe"tambahan panjang pegas ketika ele@ato" sedang be"ge"ak dengan ke4epatan m's2 5a7 ke atas 5b7 kebawah 547 be"apakah pe"tambahan penjang pegas ketika ele@ato" be"ge"ak dengan ke4epatan tetapB
dengan pe"4epatan m's ) w % m a ) mg % ma ) % mg < ma k Cx % m 5g < a7 Cx % m 5g < a7 ' k CxK% 0,0( 510 < 7 ' ( % 0,1 m % 1 4m 5b7 le@ato" be"ge"ak ke bawah dengan pe"4epatan m's w ) % m a mg ) % ma ) % mg ma k Cx % m 5g a7 Cx % m 5g a7 ' k CxK% 0,0( 510 7 ' ( % 0,0- m % 4m 547 le@ato" be"ge"ak ke atas dengan ke4epatan tetap a%0 mg ) % 0 ) % mg k Cx % mg Cx % mg ' k % 0,0( 5107 ' ( % 0,01 m % 10 4m
1-. Suhu suatu benda *dalah -8 de"jat &a"enheit.be"apakah suhunya jika diuku" dengan #
H% ('6. 5 -8327% ('6 . 3- % 20H k % $4 < 2!3 % 20 <2!3 % 263I
1!. akhluk angkasa lua" menda"at di bumi. =alam skala suhu me"eka, titik lebu" es adalah 1(LM dan titik uap adalah 1-(LM. $e"momete"
510007'51-(1(7 x 2 % 100'1(0 x 2 % 2'3 x 2 % 28 0H
me"eka menunjukkan suhu di bumi adalah 2LM. ?e"apakah suhu ini pada skala Hel4iusB
18. ntuk latihan membedakan makna pe"ubahan suhu$ dan suhu$ suatu benda pada be"bagai skala, anda dapat men4oba menyelesaikan soal be"ikut. $abel be"ikut mempe"lihatkan pe"bandingan skala )ah"enheit dan M o ) o M $itik beku ai" 32 30 $itik didih ai" 212 -0 5a7 ?e"apakah pe"ubahan suhu pada skala M yang sama dengan pe"ubahan suhu sebesa" (0 o)B 5b7 $entukanlah penunjukan pada te"momete" dengan skala )ah"enheit yang membe"ikan suhu $% 2( oM.B
M5307'5-05307 % )32'5212327 M<30'60 % )32' 180 M<30 % )32'2 2M<-0%)32 x% &62'2 atau )% 2x<62
5a7 Jika suhu $)%0 maka x% )62'2 x% 062'2 x% 0x% 5b 7jika suhu pada $M % 1( maka )% 2x<62 )% 251(7<62 )% 30<62 )% 122
16. Sebatang pipa tembaga memiliki panjang 2 mete" pada suhu 2( de"ajat 4el4ius. $entukan panjang pipa pada suhu # 5a7 100de"ajat 4el4ius 5b7. 0 de"ajat 4el4ius
5a7 C+ %2.51!.10-7.!( + %2<0,002(( + %2,002(( 5b7 C+ %2.51!. 10-7.2( C+ %8(.10( + %2<50,0008(7 + %20,0008( + %1,6661(
20. Sebatang baja yang panjangnya m be"tambah panjang 2 mm ketika dipanaskan hingga mengalami kenaikan suhu 0 4el4ius. be"apakah pe"tambahan panjang da"i sebatang baja kedua yang panjangnya 2 m ketika dipanaskan hingga mengalami kenaikan suhu 20 4el4iusB
?aja pe"tama # l % l₀ . . $ 0,002 % . . 0 % 0,000012( maka baja kedua l % l₀ . . $ l % 2 . 0,000012( . 20 % 0,000( m % 0,( mm
Sebuah keping bimetal te"di"i atas pe"unggu dan besi yang memiliki panjang 104m pada 20 de"ajat 4el4ius. Ieping itu dipegang se4a"a ho"iOontal dengan besi be"ada di atas. Ietika di panasi oleh nyala api bunsen, suhu pe"unggu adalah 800 de"ajat 4el4ius dan besi !(0 de"ajat 4el4ius. :itung beda panjang besi dan pe"unggu 5abaikan penga"uh lingkungan7
l besi % l besiA besiAt besi % 10A 0,000012A!30 % 0,08!- 4m l pe"unggu % l pe"unggu A pe"unggu At pe"unggu % 10A 0,000016A!80 % 0,182 4m
;ada suhu 2!,6 0H sebuah bola
*ga" bola dapat melewati lubang maka # +?K %
besi memiliki diamete" (0,00
+IK
21.
ka"enanya, selisih beda panjang besi dan pe"unggu setelah dipanaskan adalah # l pe"unggu l besi % 0.0-0- 4m
22.
mm dan be"ada di atas lubang
pelat kuningan yg
+? < +? % +I < +I
diamete"nya 6,68 mm.
+? < +?.?. $% +I < +I.I.$
Sampai suhu be"apakah
+?.?.$ +I.I.$% +I+?
keduanya 5 bola besi dan pelat kuningan7 ha"us dipanaskan
$% +I+?' 5+?.b+I.I7 % ,668(,000'
aga" bola dapat lolos melewati
5(,0007 512 M 10 -7 5,6687 516 M 10 -7
lubang pelat kuningan B =iamete" bola besi, +? % (,000 4m =iamete" kuningan, +I % ,668 4m Suhu mulamula $1 % 2!,6 0H
(!,1 oH $% $2$1 P 2 % 52!,6 <(!,17 0H % 8( 0H
Sebatang besi dan tembaga be"beda panjang 2 4m pada suhu (0 oH sepe"ti pada suhu (0 oH.?e"apakah panjang masingmasing batang pada suhu 0 oH B Ioe&isien muai panjang besi 12 x 10- ' oH dan tembaga adalah 1! x 10 - 'oH. ;ada suhu (0 LH
+ besi + tembaga % 2 4m +obQ1<12A10- A5(007+otQ1<1!A10 - A5(0 07R%0.02 1,000-0+ob1,0008(%0,02 .............;e"samaan 1
Sebuah bola be"ongga te"buat da"i pe"unggu 5 koe&isien muai panjang al&a %18D10 mines -'LH ja"i ja"inya 1 m.jika bola te"sebut dipanaskan sampai (0L H be"apa pe"tambahan luas
* % *₀ $ % "T$ % .3,1.1.3-.10 ⁻⁶.(0 % 2,2-08 x 10 ⁻ m
%
23.
;ada suhu (0 LH + tembaga + besi % 2 4m +otQ1<1!A10- A5(007 +obQ1<12A10- A5(007R%0,02 1,00!-(+ot1,00(0+ob%0,02 .............;e"samaan 2
2.
pe"mukaam bola te"sebut
2(.
Sebuah te"momete" "aksa memiliki suatu pipa kapile" dengan luas penampang 1,0 x 10⁻T mm. Uolum "aksa dalam tabung 4adangan adalah 1,0 mmT. *baikan pemuaian ka4a dalam te"momete". ?e"apa ketinggian "aksa dalam pipa kapile" jika suhu dinaikkan sampai -0LHB
U % Uo V t % 1,0 . 18 .109( . -0L % 1,08 . 10⁻ mmT h % U ' *o % 1,08 .10 ⁻ ' 1,0 . 10 ⁻T % 1,08 . 10/ % 10,8 mm
2-. Sebuah kubus aluminium dengan panjang "usuk 104m dipanaskan sehingga suhunya naik da"i 10LH menjadi 30LH. :itung # 5a7 ;e"tambahan
5a7 U % Uo 53 7 t % 10⁻T . 53 . 12.10⁻⁶7 20L % !20 .10 ⁻⁹ mT % !,20 .10 ⁻⁷mT 5b7 massa jenis nya tidak akan be"ubah , ka"ena masih jenis yang sama
@olum kubus 5b7 ;e"ubahan massa jenis dinyatakan dalam pe"sen
2!. Sebuah botol gelas dgn @olum 2(0 4m3 diisi penuh dgn ai" be"suhu (0H. Iemudian botol
a.7 U%Uo5V . $7 U%2(0.2,1x10W.10 U%0,(2( 4mW3
ini dipanaskan sampai suhunya men4apah -0H. $entukan banyak ai" yg tumpah jika pemuaian botol# a.7 diabaikanB b.7 dipe"hitungkanB
b7
28. Sebuah wadah 6(X da"i kapasitasnya diisi dengan 4ai"an. suhu wadah dan 4ai"an adalah 0,0LH. wadah te"buat da"i bahan dengan koe&isien muai @olume 80x 10 - 'LH. pada suhu 100,0LH diamati 4ai"an mulai melube" da"i wadah. tentukan koe&isien muai @olume da"i 4ai"an ituB
26. massa jenis dua 4ai"an M dan G yang te"dapat dalam sebuah bejana gelas adalah 1000 dan 6!0 kg'm3 pada suhu 20 de"ajat. pada suhu be"apakah bejana dan isinya ha"us dipanaskan hingga 4ai"an M tepat dapat mengapung pada 4ai"an G B 5koe&isien muai M dan G masingmasing adalah 60 x 103'oH dan (0 x 10 ( 'oH
0,6( Uo < 0,6( Uo . M . 100 % Uo < Uo . 80.10 . 100 0,6( Uo 5 1 < M . 100 7 % Uo 5 1 < 80.10 -.100 7 1<8.103 ' 1< M 100 % 0,6( Uo ' Uo 0,6( < 6( M % 1008 . 10 3 6(x % (8 . 10 3 M % -10,( . 10 -
30. suatu gas be"ada dalam "uangan te"tutup kaku pada suhu 2 4 dan tekanan ! atm.
;1'$1%;2'$2!'31(%;2'3-0 ;2%!.3-0'31( ;2% 8 atm
Jika gas dipanasi sampai 8! H dan @olume gas selama p"oses dijaga konstan. be"apakah tekanan gas sk"gB
31. 5a7 ?e"apa kalo" yang ha"us ditambahkan pada ,0D103 kg bola baja untuk menaikkan suhunya da"i 20H menjadi !0H 5b7 ?e"apakah suhu bola
5a7 m%,0 x 103 kg t%!0L 20L %(0Lk Y %m . 4 % x 103 . (0 . (0 %60 Joule
akan be"tambah jika
5b7 kalo" jenis emas %126 J'kg I
bola dibuat da"i
=Y %m .He . =t
emasB
60 % 0.00 .126 . =t =t % 60 ' 0.(1- % 1!.2LH
32. Sebanyak -0 kg ai" panas pada suhu 82 LH mengali" ke dalam bak mandi. untuk menu"unkan suhu nya, 300 kg ai" dingin pada 10LH di tambahkan ke dalam bak te"sebut. be"apa suhu akhi" 4ampu"anB
m1.4.$1 % m2.4.$2 -0.1.582 $7 % 300.1.5$ 107 -0582 $7 % 300 5$ 107 620 -0$ % 300$ 3000 -0$ 300$ % 3000 620 3-0$ % !620 $ % 22oH jadi, suhu akhi"nya adalah 22oH
33. Sebuah kalo"imete" tembaga yang masanya 280 kg diisi dengan (00 g ai" pada suhu 1(L4 balok ke4il tembaga yang massanya (-0 g dan suhunya 100LH dijatuhkan ke dalam kalo"imete" hinga suhu kalo"imete" naik menjadi 22,(L4. Jika tidak ada kalo" yang kelua" da"i sistem, be"apa kalo" jenis tembagaB
Ylepas% Yte"ima Ytembaga % Ykal.mete" < Yai" mt.4t.$ % mk .4t.$ < ma.4a.$ (-04t.5$tembaga$4ampu"an7 % 280.4t. 5$4ampu"an$k 7 <(00.1.5$4$a7 (-0.4t 510022,(7 % 280.4t 522,(1(7 < (00.1. 522,(1(7 (-0 4t.!!,( % 280 4t .!,( < (00.!,( 300 4t % 21004t < 3!(0 3004t21004t % 3!(0 13004t % 3!(0 4t %3!(0'1300 % 0,061 kal'g oH
$otal 0.8kg ai" pda 20 de"ajat 4el4ius dimasukkan kedalam list"ik 1kZ. be"apa lama waktu yang di pe"lukan untuk menaikkan suhu ai" sampai 100oH
list"ik % kalo" ; ketel x t % m.4.$ 4 ai" % 1 kal 1000 x t % 0,8.200.5$2$17 1000 x t % 8.20 5100207 1000 x t % 8.20.80 t % 8.20.80'1000 t % 2-8,8 s % 2-8,8'-0 % ,8 menit % ,( menit
Sebuah batang tembaga be"massa 100g, dipanasi sampai 100 oH,kemudian dipindahkan ke sebuah benjana tembaga be"massa (0,0g yang mengandung 200 g ai" pada 10,0de"ajatH. *baikan kalo" yg hilang ke
Y dise"ap % Y dilepas bj.4.5$$17 < mai" .4ai" .5$$17% m$.4.5$2$7 50,0(0 kg7.00.5$107 < 50,200 kg7.200J'kg.I. 5$107 % 50,1 kg7.00.5100$7 520$ [ 2007 < 580$ [ 8007 % 000 [ 0$ 600$ % 12-00 $ % 1ᵒH
3.
3(.
lingkungan sekita". :itung suhu akhi" ai" setelah diaduk me"ata. Ialo" jenis tembaga dan ai" masing2 ,00 x 10 2 J'kg I dan ,20 x 10 3J'kg I.
3-. Sebuah tabung uji yang mengandung 0,10 kg bubuk 4ontoh dipanasi selama bebe"apa menit oleh sebuah pembaka" bunsen yang membe"ikan kalo" pada laju konstan (0J's. Suhu da"i isi tabung uji di4atat pada selang selang waktu yanng sama dan didapatkan g"a&ik suhu te"hadap waktu sepeti pada gamba" be"ikut 5a7 *pa yg te"jadi dengan Oat selama selang \*B\?B 5b7 :al penting apakah yang ditunjukan oleh waktu *? yang lebih besa" da"i pada waktu \*B 547 :itung kalo" jenis dan kalo" lebu" 4ontoh, dengan menganggap bahwa semua kalo" yang disuplai oleh pembaka"
5a7 ;ada selang \*, &asa Oat adalah padatan yg menye"ap kalo" da"i suhu 20ᵒH sampai 80ᵒH. ;ada selang *? &asa Oat be"ubah mejadi &asa 4ai". Ialo" yg dise"ap digunakan untuk mengubah &asa padat menjadi 4ai". 5b7 :al penting bahwa selang *? P \* adalah bahwa pada &asa *? dipe"lukan kalo" yang sangat besa" untuk mengubah semua padatan men4adi 4ai"an 5ha"ga kalo" lebu" jauh lebih besa" da"i pada kalo" jenis Oatnya7. 547 5m.4.C$7't % Z't 50,1 kg7.4.580207'1(0 % (0 4 % 5(0 x 1(07'- % 12(00 J'mol.I Ialo" lebu" pada selang *? m.+'t % Z't 50,1 kg7.+'5(01(07 % (0 J's + % 5(0 x 3007'0,1 % 1(0000 J'kg
bunsen dibe"ikan selu"uhnya kepada bubuk.
3!. 5a7 be"apa banyak kalo" 5a7 dipe"lukan untuk mengubah 10 g es pada 0ᵒH menjadi ai" pada suhu (0ᵒHB 5b7 jika sebuah kulkas mendinginkan 200 g ai" da"i 5b7 20ᵒH ke titik bekunya dalam 10 menit, be"apa banyak kalo" pe" menit ha"us diambil da"i ai".
Y % m.+ < m.4ai" .C$2 Y % 50,010 kg7533-000 J'kg7 < 50,010 kg75200 J'kg.I75(007I Y % 33-0 J < 2100 J % (-00 J Y % m.4ai" .C$2 < m.+ Y %50,2 kg75200 J'kg.I752007I < 50,2 kg7533-000 J'kg7 Y % 1-800 J < -!200 J % 8000 J Ialo" yg dapat diambil tiap menit adalah % 8000J' 510 menit7 % 800J'menit.
38. be"apa banyak kalo" yang ha"us diambil da"i 0,( kg ai" 30 oH untuk mengubahnya menjadi es 0 oH B diketahui kalo" lebu" es 3,3- x 10 ( J'kg. kalo" jenis ai" ,2 x 10 3 J'kg kB
Y%mH$ % 0,(],2]103]30 % -300 J Y%m+ % 0,(]33-.000 % 1-8.000 J Jadi Y1
5a7 ?e"apa banyak kalo" dipe"lukan untuk mengubah (0 g ai" pada 100 ᵒH menjadi uap pada 100ᵒH. 5b7 $entukan banyak kalo"
5a7 Y % m. % 50,0(0 kg7522-0000 J'kg7 % 113000 J 5b7 Y % m. < m.4.C$ % 50,020 kg7 522-00007 < 50,020 kg75200 J'kgI75100 (07oH
36.
yang dilepaskan ketika 20 g uap mengembun dan mendingin menjadi ai" pada suhu (0ᵒH.
0.
Y % (200 J < 200 J % 6200 J
?e"apa kalo" yang dipe"lukan aga" ( kg es pada 20ᵒH menjadi uap ai" selu"uhnya pada 120ᵒHB
Y % m.4 es.C$1 < m.+ < m.4 ai" .C$2 < m. < m.4uap.C$3 Y % 5(75210075207 < 5(753300007 < 5(75200751007 < 5(7522-00007 < 5(752010751201007 Y % 210000 < 1-(0000 < 2100000 < 11300000 < 201000 Y % 1(-1000 J % 1(-1 kJ
Sebatang tembaga panas pada 200ᵒH dan masanya 0,( kg diletakkan di atas balok es besa". ?e"apa massa balok es yang melebu"B
Y dilepas % Y dis"ap m$.4$.C$ % mes.+ 50,( kg75360 J'kgI7520007I % m.5330000 J'kg7 36000 J % m.330000 J'kg m % 536000 J7'5330000 J'kg7 % 0,118 kg
=alam sebuah bejana yang massanya diabaikan, dimasukkan 100 g ai" yang suhunya (ᵒH di4ampu" dengan 100 g es yang suhunya ᵒH, pada saat te"4apai kesetimbangan te"mal (0X es melebu". Jika kalo" jenis ai" 1 kal'gᵒH dan kalo" jenis es 0,( kal'gᵒH, hitung # 5a7 Ialo" yang dipe"lukan untuk melebu" (0X es. 5b7 Ialo" lebu" es 5kal'g7
5a7 Y dise"ap % Y dilepas m.4es.C$1 < Y2 % m.4ai" .C$2 5100 g750,( kal'gᵒH750577ᵒH < Y2 % 5100 g7 51 kal'gᵒH75(07ᵒH 200 kal < Y2 % (00 kal Y2 % (00 kal [ 200 kal % 300 kal 5b7 Y2 % m.+ % 300 kal 5(0X.100 g7. + % 300 kal + % 5300 kal7'5(0 g7 % 8- kal'g
1.
2.
3. Jika 100 g es pada (ᵒH di4ampu" dengan 200 g ai" pada 30ᵒH pada tekanan 1 atm. Ialo" jenis es 0,( kal'gᵒH dan kalo" lebu" es 80 kal'g. Jika hanya te"jadi pe"tuka"an kalo" anta"a ai" dan es tentukan # 5a7 5b7
5a7
Y dise"ap % Y dilepas m.4es.C$1 < m.+ < m.4ai" .C$2 % m.4ai" .C$3 2(0 < 8000 < 100$ % -000 [ 200$ 300 $ % 22(0 %%%%P $ % 22(0'300 , be"nilai negati& be"a"ti tidak semua es melebu", titik kesetimbangan te"mal adalah 0ᵒH. 5b7 m.4es.C$1 < m.+ % m.4ai" .C$3 5100 g750,( kal'gᵒH7505(77ᵒH < m.580 Suhu akhi" 4ampu"an. kal'g7 % 5200 g751 kal'gᵒH753007ᵒH assa es yang melebu" 2(0 < 80m % -000 80 m % (!(0 m % (!(0'80 % !1,8!( g
. ;ada tekanan !- 4m:g, kalo" jenis ai" 200 J'kgI, kalo" didih ai" 22-0000 J'kg. Jika 100 g ai" pada 20 ᵒH dibe"i kalo" sebanyak 2(0000 J. hitung # 5a7 Suhu akhi" 4ampu"an 5b7 assa ai" yang menguap
5a7 Y dise"ap % Y dilepas m.4ai" .C$1 < m. < m.4uap.C$2 % 2(0000 50,175200'kgI751005207I < 50,17. 522-0000 J'kg7 < 50,1752010 J'kgI75$ 1007I % 2(0000 33-00 < 22-000 < 201$ 20100 % 2(0000 201 $ % 10(00 $ % 10(00'201 % (2,23 ᵒH 5di bawah 100ᵒH7, be"a"ti tidak semua ai" menguap, maka titik kesetimbangan te"malnya adalah 100ᵒH. 5b7 m.4ai" .C$1 < m. % 2(0000 50,175200'kgI751005207I < m. 522-0000 J'kg7 % 2(0000 33-00 < 22-000.m % 2(0000 m % 52(000033-007'22-0000 % 0,06(!( kg % 6(,!( g
(. Sebanyak 0,020 kg es dan
5m es75+ es7 5m uap75I uap7 5m uap754
0,10 kg ai" pada 0 0H ada dalam suatu wadah. ap pada 100 0H di lewatkan melalui wadah sampai semua es tepat melebu". be"apakah banyak ai" yang seka"ang te"dapat dalam wadahB kalo" didih 2,3 x 10 J'kg^ kalo" lebu" 3,x10 ( J'kg^ kalo" jenis ai" ,2x10 3 J'kg I.
ai"7t % 0 0.02753. A 10 (7 5m uap752.3 A 10 -7 5m uap7 520075100 07 % 0 m uap % 0.002( kg massa total ai" adalah m ai" % 0.002( < 0.020 < 0.1 m ai" % 0.122( kg
Seo"ang siswa ingin menentukan kalo" jenis suatu paduan logam ba"u, sebanyak 100 g logam te"sebut dipanaskan hingga 180 0H, dan sege"a di4elupkan ke dalam 20 g ai" 20 de"ajat 4el4ius yang te"dapat dalam kalo"imete" alumunium. Jika suhu akhi" logam paduan adalah 3- de"ajat 4el4ius, hitung kalo" jenisnya 5kalo" jenis ai" 200 J'kg 0H7
Y lepas oleh logam % Y te"ima oleh ai" m+ 4+ 5t+ t47 % ma 4a 5t4 ta7 0,1 . 4+ 5180 3-7 % 0,2 . 200 53- 207 1, 4+ % 1-128 4+ % 1120 J'kgLH
=alam latihan ae"obik, _ini mengelua"kan ene"gi 1,128 x 10- J selama ( menit. Jika dianggap selu"uh ene"gi ini digunakan untuk menguapkan ai" da"i kulit, be"apa banyak ai" ke"ingat yang kelua"B
Y % m+@ m % 1,128 x 10 % 0,6! % 0,( kg 2.2-8.000 Jadi, ke"ingat yang kelua" sebanyak 0,( kg
-.
!.
8.
Sebuah pengayuh roda digunakan untuk mengaduk 1,0 kg cairan yang berada dalam sebuah bejana
Y % n p m4 4 $ % 100 mb g h m4 4 $ % 100 Zb h 1 4 % 100 200 1 4 % 20000 4 % (000 J'kg.⁰H
tertutup.Sebuah beban 200 N yang berada tepat 1 m diatas pengayuh jatuh dan menimpa pengayuh sehingga pengayuh berputar dan mengaduk zat cair dalam bejana.ercobaan ini diulangi 100 kali dan dihasilkan kenaikan suhu total cairan sebesar ! "#.$itung kalor jenis cairan dalam bejana .
6.
(0.
Sebatang aluminium yang panjangnya 0,00 m dan diamete"nya -,00 x 10 3 m digunakan untuk mengaduk la"utan gula ai" yang be"suhu 108oH. Jika ujung lain batang be"ada pada suhu "uang 28oH, be"apa kalo" yang mengali" sepanjang batang dalam ( menitB Iondukti&itas te"mal aluminium 200 Z'm 2I
+uas 5*7 % " % 53D10 ⁻T7 % 6 D 10 ⁻% m ;e"bedaan suhu 5t7 % t1 t2 % 108 28 % 80 `H Y % 300. 200. 6 D 10 - . 80.0, % 108 % 336, 12 J
=i nega"a yang mengalami empat musim, suhu uda"a ketika musim dingin dapat men4apai di bawah 0 de"ajat 4el4iusB 5a7 ?e"apa banyak kalo" yg kelua" melalui dinding lua" sebuah kama" tidu" sepanjang malam 58 jam7 ketika suhu "ata"ata di lua" 1( 4el4ius
5a7 Ydot % k*A5$2$17't Ydot % 0,8(A2,(A3A522<1(7'0,1( Ydot% 1(!2,( Z Y % YdotAt Y % 1(!2,(A8A3-00 Y % (288 kJ 5b7 \ngkos 54ost7 H % 5(288000'3,-A10 -7A00 H % _p. (032
dan suhu "ata"ata di dalam 22 4el4iusB ku"an dinding adalah 2,(0 m x 3,00 m, dan tebalnya 0,1(0m. Iondukti&itas te"mal "ata"ata adalah 0,8(0 Z'5mI7 5b7 ?e"apa banyak ongkos yang ha"us dibaya" jika kehilangan kalo" ini digantikan oleh sebuah pemanas "uang list"ikB ta"i& list"ik adalah _p 00'kZh dan 1 kZh % 3,-0 x 10 - J
(1. .=iag"am be"ikut menunjukkan sebuah batang gabungan ;Y_ dengan kedua komponen memiliki luas penampang sama. ?ahan Y_ memiliki koe&isien konduksi te"mal dua kali da"ipada bahan ;Y. *nggap ada laju" kalo" konstan sepanjang batang dan ujungujung ; dan _ be"ada pada suhu $1 % 100oH dan $2% 0oH. :itung suhu titik titik pada sambungan Y.
5100 $Y7 % 2k5$Y 07 2+ + 100 [ $Y % $Y ($Y% 100 $Y % 20oH Jadi, suhu titiktitik pada sambungan Y yaitu 20oH
(2. ;e"mukaan dalam dinding "umah dijaga be"suhu tetap 20`H pada saat suhu uda"a lua" 10`H. ?e"apa banyak kalo" yang hilang ka"ena kon@eksi alami pada dinding "umah te"sebut selama satu ha"i B uku"an dinding "umah adalah 8,00 m x ,00 m. *nggap koe&isien kon@eksi "ata"ata 3,( J's mI
Y%h.*.C$
Suhu &ilamen sebuah lampu 0 Z adalah 23 I dan luas pe"mukaan e&ekti& &ilamen adalah 0,-- 4m. ne"gi yg di"adiasikan lampu adalah 0,31 kali da"i "adiasikan benda hitam sempu"na dengan kondisi yg sama. =a"i data ini tentukan nilai tetapan Ste&an ?oltOmann teganganB
; % . 23⁴ . -- . 10⁻⁶ . 0,31
Suatu benda hitam pada suhu 2!LH akan meman4a"kan ene"gi 1( J's. be"apa ene"gi yang akan dipan4a"kan benda hitam te"sebut jika dipanasi
$1 % 2! H % 52!<2!37 I % 300 I $2 % 32! H % 532!<2!37 I % -00 I
Y%3,(.32.10.3-00.2 Y%6-!-8000 Joule Y%6,-!-8 x 10 ! J
(3.
(.
% 0 ' 23 ⁴ . -- . 10⁻⁶ . 0,31 %(,-! x 10 8
;2';1 % 5$2'$17 ;2';1 % 5-00'3007
hingga suhunya menjadi 32!LH
;2';1 % 527 ;2';1 % 1;2 % ;1 51-7 ;2 % 1( 51-7 ;2 % 20 J's
((. $iga batang dengan bahan M dan tiga batang dengan bahan G dihubungkan sepe"ti pada gamba". Semua batang memiliki panjang dan luas penampang yang sama. Jika ujung ; dijaga tetap pada !0LH dan sambungan $ pada 20LH, hitung suhu di titik sambungan Y, _, dan S. Ionduksi te"mal M adalah 0,8 satuan 4gs dan G adalah 0,2 satuan 4gs.
