Modul Bimbel Gratis Kelas 10 SMA Fisika Kalor

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA

- - | KALOR DAN PERPINDAHANYA | - K A L O R dan PERPINDAHANNYA A. Kalor 1. Pemahaman Tentang Kalor Istilah kalor berasal dari Caloric, pertama kali diperkenalkan oleh A.L. Lavoiser seorang ahli kimia dari Perancis. Oleh para ahli kimia dan fisika kalor dianggap sejenis zat alir yang tidak terlihat oleh manusia, berdasarkan it ulah satuan kalor kal or ditetapkan dit etapkan dengan nama kalori disingkat kal.

Kalori didefinisikan : Satu kalori (kal) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gr air sehingga suhunya naik 1º 1ºC. Sedang pengertian suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu benda. Suhu umumnya diukur dengan alat ukur suhu berupa termomete t ermometer. r. 1 joule = 0,24 kalori 1 kalori = 4,18 joule 2. Kapasitas Kalor (C) dan Kalor Jenis (c) Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu zat sebesar 1°C. jika sejumlah kalor Q menghasilkan perubahan suhu sebesar dirumuskan : ∆t, maka kapasitas kalor dapat dirumuskan :

C =

Contoh: 1. Ubahlah satuan berikut ini : a. 5 J = ……. ……. kal ……. J b. 2 kal = ……. Jawab : a. 5 joule = 5 : 4,184 kal = 1,192 kal b. 2 kal = 2 x 4,184 J = 8,368 J

2.

Δt

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan zat sebesar 1 kg untuk mengalami perubahan suhu sebesar 1 sebesar 1 K atau 1°C. Kalor jenis merupakan karakteristik termal suatu benda, karena tergantung dari jenis benda yang dipanaskan atau didinginkan, serta dapat dinyatakan dalam persamaan :

C m

atau

c=

Tentukan kapasitas kalor suatu zat, jika untuk menaikkan suhu 4 °C dari zat itu diperlukan kalor 10 joule !

Jawab : Q = C.Dt Q C = Δt C=

3.

Q

Dengan keterangan, C : kapasitas kapasitas kalor kalor (Joule (Joule / K atau kal / K) K) Q : kalor pada perubahan suhu tersebut (J atau kal) kal) ∆t : perubahan suhu (K atau °C)

c =

Tabel kalor jenis beberapa zat Bahan C (J/kgK) Tembaga 385 Besi/ Baja 450 Air 4200 Es 2100

10 4

= 2,5J/ 0 C atau C = 2,5 J/K

Jika kalor sebanyak sebanyak 12 joule digunakan untuk menaikkan suhu 10 °C zat sebanyak 0,5 kg , maka tentukan kalor jenis dari zat tersebut !

Jawab : Q = m.c.Dt Q c= m.Dt 12 0 C= = 2,4J/kg C 0,5.10 Latihan 6.1. 1. Kapasitas Kapasit as kalor air bermassa 200 gram (kalor jenis air 4200 J/kg.K) adalah… adalah….

…………………………………………………. ………………………………………………….

Q

…………………………………………………. ………………………………………………….

m.Dt

…………………………………………………. ………………………………………………….

Dengan keterangan, c : kalor jenis (J/kg.K atau J/kg.°C) C : kapasitas kalor (Joule/K atau kal/K) Q : kalor pada perubahan suhu tersebut (J atau kal) kal) ∆t : perubahan suhu (K atau °C) m : massa benda (kg)

2.

…………………………………………………. …………………………………………………. Kapasitas Kapasit as kalor air bermassa 400 gram (kalor jenis air 4200 J/kg.K) adalah… adalah…. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

Bimbingan Belajar SD, SMP dan SMA – Aqila Course

-------------------------------

1

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA 3.

Kalor yang diperlukan untuk meleburkan 100 gram es dari suhu -50C menjadi air bersuhu 200C adalah …. (kalor jenis es = 2100 J/kg.K, kalor jenis air = 4200 J/kg.K, kalor lebur es = 336 kJ/kg)

3. Pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud zat Apabila suatu benda diberikan kalor, maka pada zat tersebut dapat terjadi perubahan seperti : a. terjadi pemuaian b. terjadi perubahan wujud wujud c. terjadi kenaikan suhu suhu

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. ………………………………………………….

a. Pemuaian Anomali Air Air saat dipanaskan dari suhu 0 °C menjadi 4 °C justru volumenya mengecil, dan baru setelah suhunya lebih besar dari 4 °C volumenya membesar. Hal tersebut diatas tidak berlaku sepenuhnya pada air, pada air terjadi perkecualian. Misalnya volume air akan berkurang bila suhunya dinaikkan dari 0 °C, peristiwa ini disebut disebut dengan anomali air. Pada umumnya zat akan memuai menurut aturan sebagai berikut.

…………………………………………………. ………………………………………………….

1)

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 4.

…………………………………………………. …………………………………………………. Kalor yang diperlukan untuk meleburkan 100 gram 0 0 es dari suhu -20 C menjadi air bersuhu 30 C adalah …. (kalor jenis es = 2100 J/kg.K, kalor jenis air = 4200 J/kg.K, kalor lebur es = 336 kJ/kg)

…………………………………………………. …………………………………………………. 5.

…………………………………………………. …………………………………………………. Untuk menaikkan menaikkan suhu 100 gram tembaga yang yang o o o kalor jenisnya 0,09 kal/g C dari 60 C sampai 150 C diperlukan kalor sebanyak sebanyak …

Pemuaian Panjang (Linier) Suatu batang panjang mula-mula lo dipanaskan hingga bertambah panjang Δl, bila perubahan suhunya Δt maka,

ΔL = Lo . α. Δt

ΔL = L1 - Lo

α = koefisien muai panjang suatu zat ( per °C ) …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 6.

…………………………………………………. …………………………………………………. Energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari 30 oC sampai dengan 80 oC dengan massa air 500 gram (cair = 4200 J/kg K) adalah. …. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

7.

…………………………………………………. …………………………………………………. Banyaknya kalor yang yang diperlukan diperlukan untuk melebur o 100 gram es pada suhu – suhu – 10 10 C menjadi air pada suhu o 10 C. (kalor jenis air = 4200 J/kg K; kalor jenis es = 2100 J/kg K; kalor lebur es = 336 KJ/kg. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

Tabel Beberapa koefisien Muai Panjang Benda Benda a (K -1) Besi 1,2x10-5 5 Tembaga 1,7x106 Kaca 8,5x10Kuningan 1,8x10-5 Contoh Soal: 1. Suatu batang logam yang terbuat dari aluminium panjangnya 2 m pada suhu 30 °C. Bila koefisien – 6 muai panjang panjang aluminium 25 x 10 /° /°C.Berapakah pertambahan panjang batang batang aluminium tersebut tersebut bila suhunya dinaikkan menjadi 50° 50 °C. Jawab : Δl = lo . α . Δt = 2 . ( 25 x 10 -6 ) . (50 – (50 – 30 30 ) -3 = 10 m Δl = 0,1 cm

2.

Jika besi sepanjang 20 m dengan koefisien muai -5 0 panjang 1,2. 10 /K dipanaskan dari suhu 0 C hingga 1000C, maka tentukan pertambahan panjangnya ! Jawab : ∆l = lo .a. ∆t -5 0) ∆l = 20 . 1,2.10 . (100 – 0) -3 ∆l =2,4.10 m


-------------------------------

2

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA Catatan : Perubahan suhu dalam satuan derajat Celcius senilai dengan perubahan suhu pada Kelvin. Namun perlu diingat bahwa suhu derajat Celcius tidak senilai dengan Kelvin. 2)

a)

Pemuaian Bidang ( Luas ) Suatu bidang luasnya mula-mula Ao , terjadi kenaikkan suhu sebesar Δt sehingga bidang bertambah luas sebesar sebesar ΔA, maka dapat dituliskan :

ΔV = Vo . g . Δt Hal ini tidak berlaku bagi air dibawah 4 °C, ingat anomali air.

ΔA = Ao β Δt Koefisien muai luas suatu zat ( per °C ) dimana β = Koefisien β = 2 α Contoh Soal: 1. Plat besi luasnya 4 m2 pada 20 °C. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100 °C maka berapa luasnya sekarang ? -6 Jawab: α = 11 x 10 / °C -6 β = 22 x10 / °C = Ao β Δt ΔA -6 = 4 . 22 x10 . (100 – (100 – 20) 20) -6 = 88 x 10 . 80 = 704 x 10-6 2 = 0,000704 m A0 ΔA = At – A At = ΔA + A0 = 4 + 0,000704 2 = 4,000704 m 2. Kaca seluas 2 m2 , dengan koefisien muai panjang -6 8,5.10 K, mengalami pemanasan dari suhu 20 °C hingga 120 °C. Tentukan luas akhir dari dari kaca ! Jawab : Cobalah !

3) Pemuaian Ruang Ruang ( volume ) Volume mula-mula suatu benda Vo , kemudian dipanaskan sehingga suhunya naik sebesar Δt, dan volumenya bertambah sebesar ΔV ini dapat ditunjukkan dalam rumus : ΔV = γ . Vo . Δt

γ = koefisien muai ruang suatu zat ( per °C ) γ =3α

Contoh: 1. Sebuah balok kuningan mempunyai mempunyai panjang panjang 5 m, tinggi 2 m, dan lebar 1 m pada suhu 20 °C. Jika -5 kalor jenis kuningan 1,8 . 10 /K, tentukan volume kuningan pada suhu 120 °C ! Jawab : Cobalah !

Pemuaian Volume zat Cair Zat cair yang hanya mempunyai koefisien muai volume ( γ ). Bila volume mula-mula suatu zat cair V0 kemudian zat cair itu dipanaskan sehingga suhunya naik sebesar Δt dan volumenya bertambah besar ΔV, maka dapat ditulis sebagai berikut

b) Pemuaian Volume Gas Khusus untuk gas, pemuaian volume dapat menggunakan persamaan seperti pemuaian zat cair, 1 dengan nilai g = ΔV = Vo . g . Δt 273 · Pada saat tekanan konstan, berlaku hukum Gay Lussac :

V1 T1 ·

·

V2 T2

Pada saat temperatur konstan, berlaku hukum Boyle : P1.V1 = P2.V2 Pada saat volume konstan, berlaku hukum Charles :

P1 T1 ·

=

=

P2 T2

Pada saat kondisi ideal dengan mol konstan, berlaku hukum Boyle-Gay Lussac :

P1V1 T1

=

P2 V2 T2

dengan keterangan, 3 V = volume (liter atau m ) T = temperature (K) P = tekanan (N/m2 atau atm atau Pa) Contoh: 1. Suatu gas mula-mula volumenya V, berapa besarkah suhu harus dinaikkan supaya volumenya menjadi 2 kali volume mula-mula, dengan tekanan tetap. Penyelesaian: Diketahui : Vo = V dan Vt = 2V

Ditanya : Dt ....? Jawab : Vt = Vo ( 1 + 1/ 273 Δt ) 2V = V ( 1+ 1/ 273 Δt ) 2 = ( 1 + 1/ 273 Δt ) 1 = 1/ 273 Δt Δt= 273 °C Jadi suhu gas tersebut harus dinaikkan sebesar 273 °C b. Perubahan Wujud


-------------------------------

3

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA Latihan 6.2. 1. Penggaris sepanjang 2 m terbuat dari dari besi besi dengan koefisien muai panjang 1,5 x 10-5 /K, dipanaskan 0 0 dari suhu 20 C menjadi suhu 80 C, maka panjang penggaris adalah ….

6.

Sebuah tabung aluminium memiliki volume 500 ml pada suhu 200C , dan berisi penuh gliserin. Jika suhu tabung dijadikan 700C dan jika koefisien muai -5 0 panjang aluminium 4 x 10 / C dan koefisien muai -4 0 volume gliserin 0,3 x 10 / C, maka volume gliserin yang tumpah adalah ….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 2. Penggaris sepanjang 2 m terbuat dari dari besi besi dengan koefisien muai panjang 0,5 x 10-4 /K, dipanaskan 0 0 dari suhu 30 C menjadi suhu 50 C, maka panjang penggaris adalah ….

…………………………………………………. …………………………………………………. 6.

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. Sebuah tabung aluminium memiliki volume 1000 ml 0 pada suhu 20 C , dan berisi penuh gliserin. Jika suhu 0 tabung dijadikan 120 C dan jika koefisien muai panjang aluminium 4 x 10-5/0C dan koefisien muai volume gliserin 4 x 10-4/0C, maka volume gliserin yang tumpah adalah ….

…………………………………………………. ………………………………………………….

3.

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. Sebuah plat kuningan memiliki luas penampang 50 2 0 0 cm , dipanaskan dipanaskan dari suhu 20 C menjadi 120 C. -5 jika koefisien koefisien muai panjang kuningan 2 x 10 /K, maka prtambahan luasnya adalah ….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 7.

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. o Pada suhu 10 C sebuah gelas kaca yang volumenya 500 ml penuh berisi berisi alcohol. alcohol. Apabila gelas tersebut o alcohol menjadi 60 C, berapa banyak alcohol yang tumpah/. Diketahui α kaca 3 x 10-6/oC dan γ alcohol -4 o 11 x 10 / C

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 4. Sebuah plat kuningan memiliki luas penampang 40 2 0 0 cm , dipanaskan dipanaskan dari suhu 40 C menjadi 90 C. jika -5 koefisien muai panjang kuningan 1 x 10 /K, maka prtambahan luasnya luasnya adalah …. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 5.

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. o 8. Panjang batang kuningan pada suhu 15 C adalah -5 o -1 100 cm (α (α = 1,9 x 10 C ). Bila kuningan itu dipanaskan sampai suhunya mencapai 150oC, panjang kuningan setelah dipanaskan adalah. …. cm.

…………………………………………………. …………………………………………………. Sebuah balok balok dengan sisi 20 cm dipanaskan dipanaskan dari 0 0 suhu 10 C menjadi 160 C. Jika balok terbuat dari -5 besi dengan koefisien muai panjang 1,2 x 10 /K, maka volume akhir dari balok adalah …. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 9.

…………………………………………………. …………………………………………………. 2 Suatu bahan tipis mempunyai luas 2,0 m pada suhu o 20 C. Pertambahan Pertambahan luas bahan jika dipanaskan dipanaskan o sampai suhu 110 C adalah. (α (α = 9 x 10-6 oC). ….. …. m2. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….


-------------------------------

4

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA Kalor Laten Besar kalor laten yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat dirumuskan :

Q = m.L

Latihan 6.3. 1. Sebatang besi massanya 50 gr bersuhu 20 °C kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 90 °C, jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gr °C, hitunglah jumlah kalor yang diserap besi besi !

Dengan keterangan, Q : kalor yang diterima atau dilepas (Joule (Joule atau kal) m : massa benda (kg atau gram) L : kalor laten (J/kg atau kal/gr) (kalor uap atau kalor lebur) lebur) Tabel kalor lebur dan kalor didih beberapa zat Nama Zat

Air (es) Raksa Alkohol Alkohol Hidrogen Hidrogen

Titik lebur (°C) 0 -39 -115 -2599 -2599

Kalor lebur (J/kg) 3,34.10 3,34.10 1,18.10 1,18.10 1,04.10 1,04.10 5,58.10 5,58.10

Titik didih

100 356,6 356,6 78,3 -252

Kalor didih (J/kg) 2,26.10 2,26.10 2,94.10 2,94.10 8,57.10 8,57.10 3,8.10 3,8.10

Contoh: 1. Tentukan kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 10 kg es pada suhu 0 °C. jika kalor lebur es 3,35. 10 J/kg ! Jawab : Q=m.L 5 Q = 10 kg . 3,35. 10 J/kg 6 Q = 3,35. 10 J

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 2.

…………………………………………………. …………………………………………………. Sebatang besi massanya 50 gram bersuhu 30 °C kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 80 °C.Jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gram °C.Hitunglah jumlah kalor yang diserap! …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. 3. Sebuah benda mempunyai masa 0,5 kg diberipanas jika suhu mula-mula benda 30° 30°C menjadi 80° 80°C. hitung kalor jenis benda jika basarnya kalor yang diberikan 250 joule? …………………………………………………. ………………………………………………….

2.

Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 2 gram es pada suhu 0 °C menjadi uap air pada suhu 100 °C ? (c air = 4.200 J/kg K, L es = 336 J/ g, L uap = 2.260 J/g) Penyelesaian : Diketahui : m es = 0 °C t air = 0 °C tdidih = 100 °C c air = 4.200 J/kg K L es = 336 J/ Gajahmungkur L uap = 2.260 J/g Ditanya : Q total…… total……..? ..? Jawab : Q1 = m es x L es = (2) x (336) = 672 Joule Q2 = m es x c air x ∆t -3 = (2 x 10 )(4.200)(100) = 840 Joule Q3 = mes x L uap = (2) (2.260) = 4.520 Joule Jadi Q total = Q1 + Q2 + Q3 = 672 + 840 + 4.520 = 6.032 Joule

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 4. Sebatang besi massanya 50 gr bersuhu 20° 20°C kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 90° 90°C, jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gr °C, hitunglah jumlah kalor yang diserap besi besi ! …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….


-------------------------------

5

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA Thermometer

Ditanya : …… ? Suhu termometer X dan Y …… ? Jawab : Termometer X C - C 1 C

2

- C

30

0

=

1

-0

1000 30 0 100 0

X - X1 X

- X

=

1

X + 500

=

30° =

Perubahan 2 termometer mengikuti aturan perbandingan sebagai berikut :

2

1500 + 500 X + 50 0

200 0 X + 500

2

X + 50° = 60° X = 10 °X Termometer Y

300 - 0 100 - 0 300 Y

100

=

=

Y - 30

1300 0 - 30

0

- 30

0

100

Y – 30 30° = 30 Y = 60 °Y

Latihan 6.4.

X - X X

2

- X

1 1

=

Y - Y 1 Y 2 - Y 1

X = suhu thermometer X X1 = titik tetap bawah thermometer X X2 = titik tetap atas thermometer X Y = suhu thermometer Y Y1 = titik tetap bawah thermometer Y Y2 = titik tetap atas thermometer Y Contoh: 1. Air mendidih bersuhu 30 °C termometer X mempunyai Titik tetap atas 150 °X dan titik tetap bawah -50 °X termometer Y mempunyai titik tetap atas 130 °Y dan titik tetap bawah 30 °Y. Tentukan berapa suhu air mendidih menurut termometer termometer X dan Y. Penyelesaian: Diket : Air mendidih suhu = 30 °C X2 = 130 °X, X1 = -50 °X Y2 = 130 °Y, Y1 = 30 °Y

Kerjakan soal-soal berikut di buku latihanmu! 1. Termometer X pada es yang sedang melebur menunjukan -30°X dan pada air yang mendidih menunjukan 150°X. Apabila sebuah benda suhunya 40°C skala yang menunjukan oleh thermometer X?

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 2.

…………………………………………………. …………………………………………………. Pengukuran suhu ruangan 301°K. Tentukan suhu ruangan tersebut jika diukur menggunakan thermometer Celcius? …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….


-------------------------------

6


Pada thermometer skala Y titik bekunya 20°Y dan titik didihnya 160°Y, maka benda suhu suatu benda bila diukur menggunakan thermometer skala Y apabila suhu suatu benda 30°C

Jawab: Misalkan suhu pada titik sambungan = T. maka [k . A . ∆T/L)] besi = [k . A . ∆T/L)] kuningan k . A (500 - T) / 2 = 3 k A (T - 350)/ l T= 2600/7= 371,4º 371,4ºC

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 4. Pada termometer skala Y titik bekunya 20°Y dan titik didihnya 160°Y, maka benda suhu suatu benda bila diukur menggunakan thermometer skala Y apabila suhu suatu benda 30°C …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

Perpindahan Kalor Konduksi Konduksi adalah hantaran kalor yang tidak disertai dengan perpindahan partikel perantaranya. Energi kalor yang dipindahkan secara secara konduksi sebesar, sebesar,

Q = k A Dt

H H Q t k A ∆t l

=

Q t

=

t l

k. A.Dt l

= laju aliran kalor (J/s atau watt) = kalor yang dipindahkan (joule) = waktu (s) = konduktivitas termal zat (W/mK) 2 = luas penampang melintang (m ) = perubahan suhu (°C atau K) = tebal penghantar (m)

Konveksi Konveksi adalah hantaran kalor yang disertai dengan perpindahan partikel perantaranya. Contoh dari peristiwa konveksi adalah seperti seperti perpindahan kalor pada zat cair yang dipanaskan, ventilasi kamar, cerobong asap, pengaturan katub udara pada kompor, dan kipas angin. Umumnya konveksi terjadi pada gas dan zat cair. Energi kalor yang yang dipindahkan secara konveksi konveksi sebesar, sebesar,

Q = k A DT . t Kecepatan perpindahan kalor di sekitar suatu benda dirumuskan :

H H Q t h A ∆t

Q t

h.A.Dt

=

= laju aliran kalor (J/s atau watt) = kalor yang dipindahkan (joule) = waktu (s) 2 = koefisien koefisien konveksi (W/m K) = luas penampang melintang (m2) = perubahan suhu (°C)

Radiasi Radiasi adalah hantaran kalor yang tidak memerlukan medium perantara, seperti kalor dari matahari yang sampai ke bumi, kalor api unggun yang sampai pada orang yang ada di sekitarnya, pendingin (pemanas) rumah, pengeringan kopi, pembakaran pembakaran dengan oven dan efek rumah kaca.

Energi kalor yang yang dipindahkan secara radiasi radiasi sebesar, sebesar, 4

Q = e s A T t Laju aliran kalor tiap satuan waktu dalam radiasi dirumuskan :

H Contoh soal: 1. Besi panjangnya 2 meter disambung dengan kuningan yang panjangnya 1 meter, keduanya mempunyai luas penampang yang sama. Apabila suhu pada ujung besi adalah 500º 500ºC dan suhu pada ujung kuningan 350º 350ºC. Bila koefisien konduksi termal kuningan tiga kali koefisien termal besi,hitunglah suhu pada titik sambungan antara besi besi dan kuningan!

=

=

Q t

=

es .A. T 4

Intensitas radiasi sebesar, sebesar, 4

R=es T H R Q t

= laju aliran kalor kalor tiap satuan waktu waktu (J/s atau watt) watt) 2 = intensitas radiasi ( W/m ) = kalor yang dialirkan dialirk an (J) = waktu (s)


-------------------------------

7

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA A T e

= luas (m2), luas permukaan lingkaran = 4.p.r 2 = suhu (K) = emisivitas benda (tanpa satuan)

2.

(e bernilai 1 untuk benda hitam sempurna, dan bernilai 0 untuk benda tidak hitam sama sekali. Pengertian benda hitam sempurna disini adalah benda yang memiliki kemampuan menyerap semua kalor yang tiba padanya, atau mampu mampu memancarkan memancarkan seluruh energi yang dimilikinya).

Sebuah benda hitam berbentuk bola yang berjari-jari berjari-jari 0 5 cm dijaga pada suhu konstan 227 C, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

3. Contoh: 1. Benda hitam sempurna luas permukaannya 0,5 m2 dan suhunya 27 ºC. Jika suhu sekelilingnya 77 ºC, hitunglah: a. kalor yang diserap persatuan waktu persatuan luas b. energi total yang dipancarkan dipancarkan selama 1 jam.

…………………………………………………. …………………………………………………. Emisivitas benda A setengah kali emisivitas benda B dan suhu benda A dua kali benda B. Energi kalor yang dipancarkan tiap detik persatuan luas oleh benda A sama dengan dengan … …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

Jawab: Benda hitam, maka e = 1 T1 = 300 K T2 = 350 K -8 2 4 s = 5,672.10 watt/m K

a.

b.

4

…………………………………………………. …………………………………………………. 4.

4

R = e s ( T2 - T1 ) -8 4 4 = 1. 5,672.10 (350 - 300 ) 2 = 391,72 watt/m R = Q/A.t Q = R. A. t Q = 391,72. 0,5. 3600 = 705060 Joule

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

Latihan 6.5.

1.

…………………………………………………. …………………………………………………. Sebuah lempeng batu tebal tebal 5 cm diletakkan di atas o uap yang suhunya 100 C. Balok es dengan suhu 0oC diletakkan di atasnya. Dalam 1 jam 1 kg es meleleh. o Jika konduktivitas termal batu 0,123 J/m.s. C, kalor 5 lebur es 3,344 x 10 J/kg, maka luas permukaan lempeng batu …

2

Sepotong plat besi memiliki luas 4 m , dan tebal 0,5 cm, serta konduktivitas termal 80 W/m.K, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …., jika terjadi 0 perbedaan suhu 20 pada kedua sisi plat besi tersebut. …………………………………………………. ………………………………………………….

4.

…………………………………………………. …………………………………………………. Suhu filamen sebuah lampu pijar (e=0,5 dan σ = 6 x -8 2 4 10 watt/m .K ) adalah 1000 K. K. Jika daya lampu lampu itu 60 watt, maka l uas permukaan filament. …. -1 o Batang aluminium (k Al Al = 500 x 10 kal/m det C) 2 luas penampang ujungnya 1 cm , ujung batang o o bersuhu 0 C dan 20 C. Banyaknya Banyaknya kalor yang merambat tiap detik adalah. ….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 2 2. Sepotong plat besi memiliki luas 1 m , dan tebal 2 cm, serta konduktivitas termal 50 W/m.K, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …., jika terjadi 0 perbedaan suhu 50 pada kedua sisi plat besi tersebut.

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….


-------------------------------

8

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA C. Asas Black

Sistem tertutup tersebut dapat dilakukan dalam suatu kalorimeter, misalkan ada jumlah masa m1 zat, bersuhu t1, kemudian dicampuri dengan sejumlah masa m2 zat lain bersuhu t2 dan keduanya dapat ditentukan dengan persamaan :

Latihan Kerjakan di buku latihanmu! 1. 30 gram air bersuhu 500C dicampur dengan 60 gram 0 air bersuhu 20 C, akan memiliki suhu campuran sebesar ….

…………………………………………………. ………………………………………………….

Qserap = Qlepas

…………………………………………………. ………………………………………………….

Bunyi asas Black “ Kalor yang diserap/diterima sama dengan kalor yang dilepas. Persamaan di atas dikenal dengan nama asas Black atau hukum kekekalan energi kalor.

…………………………………………………. …………………………………………………. 2.

Contoh: 0 1. Jika 2 kg air bersuhu 5 C dicampur dengan 5 kg air 0 bersuhu 26 C, maka tentukan suhu akhir campuran kedua zat ! Jawab : Karena kedua zat sejenis, maka kalor jenis dari k edua zat adalah sama, dan dapat saling meniadakan. Q serap = Q lepas m1.c.∆ .c.∆t1 = m2.c. ∆t2 2.c.(t-5) = 5.c.(26-t) 2.t – 2.t – 10 10 = 130-5.t t = 140 : 7 0 t = 20 C

2.

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 3. Sebatang linggis massa 10 kg dimasukkan ke dalam api unggun hingga bersuhu 99° 99°C. Jika kalor jenis linggis 280 J/kg °C, berapakah suhu akhir ketikaa linggis tersebut dicelupkan ke dalam bak mandi berisi 50kg air bersuhu 19° 19°C, kalor jenis air 4200 J/kg° J/kg°C ?

0

Jika 0,5 kg es bersuhu -10 C dicampur dengan 0 sejumlah air bersuhu 40 C, sehingga suhu 0 campurannya adalah 20 C, maka tentukan massa dari air yang dicampurkan ! 0 (ces = 2100 J/kg. C, c air = 4200 J/kg.K, Les = 3,35.105 J/kg)

Jawab : Dalam proses ini es akan mengalami tiga tahap wujud , yaitu padat (es), melebur dan wujud cair. Sedang air bersuhu 400C hanya mengalami satu tahapan, yaitu perubahan suhu.

Q serap (es) = Q lepas (air) Q1 + Q2 +Q3 = Q4 m1.ces.∆t1 + m1.L + m1.cair .∆t2 = m2.cair .∆t3 5

0,5x2.100x(0-(-10)) + 0,5x3,35.10 + 0,5x4.200x(40-20) = m 2x4.200(40-20) 5

10.500 + 1,675.10 + 42.000 = 84.000 x m2 m2 =2,61kg

…………………………………………………. …………………………………………………. o Jika 75 gram air yang suhunya 0 C dicampur dengan 50 gram air yang suhunya 100 oC, maka suhu akhir campuran itu adalah …

…………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. 4.

…………………………………………………. …………………………………………………. 0 Secangkir air kopi pahit pahit bersuhu bersuhu 70 C bermassa 200 gram, gram, kedalamnya kedalamnya dituangkan susu sapi dingin dingin dengan suhu 20 0C bermassa 60 gram.Jenis air kopi dan air susu sama dengan kalor jenis air yaitu 1 0 kalori/gram C. Berapakah suhu campuran sesudah tercapai keadaan setimbang ? …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. …………………………………………………. ………………………………………………….


-------------------------------

9


Latihan Ulangan Bab - Kodek 10106 …….0F 1. 0 0C = ……. a. -320 d. 400 0 0 b. 0 e. 50 0 c. 32

2.

3.

4.

5.

6.

0

Gas pada suhu suhu tetap, memiliki volume 4 liter pada tekanan 1 atm. Volume gas pada tekanan 1,5 atm adalah …. a. 1,67 liter d. 4,67 liter b. 2,67 liter e. 5,67 liter c. 3,67 liter

0

……. C 62 F = ……. a. 16.7 d. 52,2 b. 22,2 e. 54,0 c. 34,4 Termometer Celcius dan Fahrenheit Fahrenheit memiliki suhu suhu yang sama pada nilai… nilai…. a. -400 d. 150 0 0 b. -12,5 e. 40 0 c. 0 Termometer Celcius dan Reamur memiliki nilai suhu yang sama pada nilai… nilai…. 0 a. -40 d. 150 0 0 b. -12,5 e. 40 0 c. 0 0

Sebuah termometer X memiliki titik atas 80 dan 0 titik bawah 20 . jika termometer celcius menunjuk 0 angka 50 C. maka termometer X menunjuk angka …. 0 0 a. 30 d. 60 0 0 b. 40 e. 75 c. 500 Penggaris sepanjang 1 m terbuat dari dari besi besi dengan -5 koefisien muai panjang 1,2 x 10 /K, dipanaskan 0 0 dari suhu 10 C menjadi suhu 110 C, maka panjang penggaris adalah …. a. 1,0012 m d. 1,019 m b. 1,0019 m e. 1,12 m c. 1,012 m

10. Pada tekanan tetap 0,8 0,8 atm, volume gas gas 4 liter pada pada suhu 270C, maka volume gas pada suhu 1270C adalah …. a. 3,33 liter d. 6,33 liter b. 4,33 liter e. 7,33 liter c. 5,33 liter 0

11. Pada suhu 0 C, tekanan udara 1 atm, volume suatu gas adalah 2 liter, maka volume gas pada suhu 2730C dan tekanan 5 atm adalah …. a. 0,8 liter d. 2,5 liter b. 1,5 liter e. 4 liter c. 2 liter 0

3

12. Jika pada pada suhu suhu 20 C massa jenis emas 19,30 gr/cm , koefisien muai panjang emas 1,42 x 10-5 /0C, maka 0 massa jenis emas pada suhu 90 C adalah …. 3 3 a. 19,30 gr/cm d. 19,25 gr/cm 3 3 b. 19,28 gr/cm e. 19,24 gr/cm 3 c. 19,27 gr/cm 13. Sebuah tabung aluminium aluminium memiliki volume volume 300 ml pada suhu 200C , dan berisi penuh gliserin. Jika suhu 0 tabung dijadikan 110 C dan jika koefisien muai panjang aluminium 2,25 x 10-5/0C dan koefisien -4 0 muai volume gliserin 5,3 x 10 / C, maka volume gliserin yang tumpah adalah …. a. 12,24 ml d. 9,76 ml b. 11,87 ml E. 6,87 ml c. 10,98 ml 0

7.

8.

Sebuah plat kuningan memiliki luas penampang 80 cm2, dipanaskan dipanaskan dari suhu 200C menjadi 1700C. jika -5 koefisien muai panjang kuningan 1,8 x 10 /K, maka prtambahan luasnya adalah …. a. 0,234 cm2 d. 0,543 cm2 2 2 b. 0,324 cm e. 0,832 cm 2 c. 0,432 cm Sebuah balok balok dengan sisi 20 cm dipanaskan dipanaskan dari 0 0 suhu 10 C menjadi 160 C. Jika balok terbuat dari besi dengan koefisien muai panjang 1,2 x 10-5 /K, maka volume akhir dari balok adalah …. 3 3 a. 8003,2 cm d. 8033,2 cm b. 8014,2 cm3 e. 8043,2 cm3 3 c. 8023,2 cm

14. Gas memiliki memiliki suhu suhu 50 C. Jika tekanan gas dijaga konstan, dan volumenya dijadikan 2 kali lipat , maka suhunya sekarang adalah …. 0 0 a. 173 d. 456 0 0 b. 234 e. 468 0 c. 373 0

15. Besi bermassa bermassa 1 kg dipanaskan dari dari suhu 14 C 0 menjadi 30 C, dengan energi kalor sebesar 7200 J, maka kalor jenis besi adalah …. a. 254 J/kg.K d. 450 J/kg.K b. 345 J/kg.K e. 543 J/kg.K c. 425 J/kg.K 16. Kapasitas kalor air bermassa 150gram (kalor (kalor jenis air 4200 J/kg.K) adalah… adalah…. a. 630 J/K d. 450 J/K b. 540 J/K e. 350 J/K c. 500 J/K


-------------------------------

10

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA 17. Kalor yang yang diperlukan untuk meleburkan meleburkan 100 gram 0 es dari suhu -10 C menjadi air bersuhu 100C adalah ….(kalor jenis es = 2100 J/kg.K, kalor jenis air = 4200 J/kg.K, kalor lebur es = 336 kJ/kg) a. 22.000 J d. 45.250 J b. 33.980 J e. 45.750 J c. 39.900 J

24. Sebuah filamen filamen lampu pijar dengan dengan emisivitas 0,5, 2 4 = 10-8 watt/m .K , memiliki suhu 1000K. Jika daya lampu 60 watt, maka luas permukaan filament adalah …. a. 5 cm2 d. 20 cm2 b. 10 cm2 e. 25 cm2 2 c. 15 cm

18. Sepotong logam 50 gram bersuhu 950C dicelupkan 0 dalam air 250 gram bersuhu 17 C. Jika suhu campuran 19,40C, kalor jenis air = 4200 J/kg.K, maka kalor jenis logam itu adalah …. 0 0 a. 0,16 kal/gr C d. 0,54 kal/gr C b. 0,21 kal/gr 0C e. 0,76 kal/gr 0/C 0 c. 0,34 kal/gr C

25. Jika suhu suatu permukaan permukaan dijadikan 2 kali kali semula, energi yang dipancarkan tiap satuan waktu menjadi …. x kali semula, maka x adalah a dalah… a. 4 d. 32 b. 8 e. 64 c. 16

19. 30 gram air bersuhu bersuhu 500C dicampur dengan 60 gram air bersuhu 200C, akan memiliki suhu campuran sebesar …. a. 250C d. 42,50C 0 0 b. 30 C e. 45 C 0 c. 40 C

o

26. Suhu badan manusia pada keadaan normal 37 C, Jika dinyatakan dalam skala suhu Fahrenheit besarnya. …. oF a. 34,6 b. 94,6 c. 98,6 d. 124,2 e. 180,1

2

20. Sepotong plat besi besi memiliki luas 2 m , dan tebal 0,5 cm, serta konduktivitas termal 80 W/m.K, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …., jika terjadi 0 perbedaan suhu 40 pada kedua sisi plat besi tersebut. a. 1,54 x 105 watt d. 1,18 x 106 watt b. 1,68 x 105 watt e. 1,28 x 106 watt 5 c. 1,82 x 10 watt 21. Jika suatu zat memiliki kalor jenis jenis tinggi,maka zat itu …. a. lambat mendidih b. cepat mendidih c. lambat melebur d. lambat naik suhunya suhunya jika dipanaskan e. cepat naik suhunya suhunya jika dipanaskan 22. Sebuah benda hitam berbentuk bola bola yang berjari-jari 0 5 cm dijaga pada suhu konstan 327 C, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …. a. 231 J/s d. 176 J/s b. 221 J/s e. 175 J/s c. 198 J/s

27. Suatu zat cair suhunya diukur dengan tiga buah thermometer sekaligus, yaitu Celcius, Reamur, dan Fahrenheit. Jumlah suhu suhu ketiga thermometer thermometer adalah 158. Suhu yang ditunjuk oleh thermometer thermometer Reamur Reamur o adalah. ….. R a. 15 b. 20 c. 25 d. 28 e. 32 28. Termometer X bila di pakai untuk mengukur es yang sedang melebur dan air mulai mendidih pada tekanan udara normal masing-masing menunjukkan o o skala – 25 25 X dan 125 X. Benda diukur dengan o termometer Celcius menunjukkan skala 50 C maka bila benda tersebut diukur dengan termometer termometer X akan menunjukkan skala. …. o a. 80 X b. 75oX o c. 60 X o d. 55 X o e. 50 X

0

23. Jika 75 gram gram air yang yang suhunya 0 C dicampur dengan 0 50 gram air yang suhunya 100 C. maka suhu akhir campuran itu adalah …. 0 0 a. 25 C d. 65 C 0 0 b. 40 C e. 75 C 0 c. 60 C

29. Tabel di d i bawah ini adalah hasil percobaan pengukuran suhu fluida dengan thermometer thermometer A dan B. Nilai T dalam dalam tabel tersebut tersebut adalah… adalah…. Pembacaan Termometer No. Fluida A B o o 1 x 0 -10 o o 2 y 100 110 o 3 z 60 T o a. 40 o b. 50


-------------------------------

11

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA o

c. 62 d. 72o e. 82o

34. Grafik di bawah bawah menggambarkan perubahan wujud wujud o o suatu zat dari suhu – 5 C sampai 60 C. Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat dari 0oC o sampai 60 C adalah. … kalori.

30. Panjang batang kuningan pada suhu 15oC adalah 100 cm (α (α = 1,9 x 10-5 oC-1). Bila kuningan itu o dipanaskan sampai suhunya mencapai 150 C, panjang kuningan setelah dipanaskan dipanaskan adalah… adalah …. cm. a. 100,2565 b. 100,3675 c. 101,4115 d. 100,5015 e. 101,2565 2

31. Suatu bahan tipis mempunyai mempunyai luas 2,0 m pada suhu o 20 C. Pertambahan Pertambahan luas bahan jika dipanaskan sampai suhu 110 oC adalah. (α (α = 9 x 10-6 oC). ….. 2 …. m . -3 a. 2,34 x 10 b. 2,42 x 10-3 -3 c. 3,24 x 10 -3 d. 4,23 x 10 -3 e. 4,34 x 10 o

32. Pada suhu suhu 10 C sebuah gelas kaca yang volumenya 500 ml penuh berisi berisi alcohol. alcohol. Apabila gelas tersebut o alcohol menjadi 50 C, berapa banyak alcohol yang -6 o tumpah/. Diketahui α kaca 3 x 10 / C dan γ alcohol -4 o 11 x 10 / C a. 21,82 ml b. 12,82 ml c. 82,12 ml d. 28,12 ml e. 522 ml 33. Grafik dibawah ini menunjukkan hubunganantara kalor (Q) dan massa zat (m).

Berdasarkan grafik di atas, zat yang mempunyai kalor lebur paling besar adalah. …. a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5

a. 30 b. 50 c. 80 d. 150 e. 200 35. Untuk membekukan 0,6 kg zat diperlukan 20 kal/gram. Kalor lebur zat tersebut adalah. …. J/kg. a. 1,5 x 104 4 b. 1,4 x 10 5 c. 1,5 x 10 d. 1,4 x 106 7 e. 1,4 x 10 36. Saat ujung batang tembaga dipanaskan, dipanaskan, maka ujung yang lain juga akan terasa panas. Peristiwa Peristiwa itu tergolong perpindahan kalor cara… cara….. a. Konduksi b. Konveksi c. Radiasi d. konveksi dan radiasi e. radiasi dan konduksi 37. Untuk menaikkan suhu 100 gram tembaga yang o o o kalor jenisnya 0,09 kal/g C dari 60 C sampai 150 C diperlukan kalor sebanyak … a. 405 kal b. 810 kal c. 1215 kal d. 4500 kal e. 8100 kal 38. Bila suatu benda benda menerima kalor, maka maka … a. suhunya selalu naik b. wujud selalu berubah c. volume selalu bertambah besar d. titik didihnya selalu naik e. massa jenisnya mungkin bertambah


-------------------------------

12

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA 39. Gambar di bawah bawah ini menunjukkan menunjukkan grafik hubungan antara suhu dengan jumlah kalor dari zat padat yang dipanasi menjadi uap. Jika massa benda 0,5 kg, kalor lebur zat tersebut … T (oC)

60 20

50

120

Q (J)

a. 70 J/kg b. 80 J/kg c. 120 J/kg d. 140 J/kg e. 160 J/kg 40. Sepotong tembaga dijatuhkan dari ketinggian 360 meter di atas lantai. Kalor yang terjadi pada proses tumbukan dengan lantai 60% nya diserap oleh tembaga untuk menaikkan suhunya. Jika kalor jenis tembaga 420 j/kg oC, percepatan gravitasi bumi 10 -2 ms , maka kenaikan suhu tembaga adalah … o a. 3,43 C b. 5,14 oC o c. 8,57 C o d. 10,25 C o e. 12,0 C 41. Jika sepotong sepotong besi yang panas dimasukkan dimasukkan ke dalam air yang dingin, maka banyaknya kalor yang diberikan oleh besi, jika dibandingkan dengan banyaknya kalor yang diterima diterima oleh air … a. lebih besar b. lebih kecil c. sama besar d. bergantung kalor jenis besi dan air e. bergantung kapasitas kalor besi dan air 42. Jika 75 gram air yang yang suhunya 0oC dicampur dengan o 50 gram air yang suhunya 100 C, maka suhu akhir campuran itu adalah … a. 25 oC o b. 40 C o c. 60 C d. 65 oC o e. 75 C 43. Jika 10 gram es suhu – suhu – 10 10oC dimasukkan ke dalam o air yang bersuhu 30 C maka semua es akan mencair o dan suhu campurannya adalah 10 C. Jika kalor jenis o es 0,5 kal/gr C kalor lebur es 80 kal/gr oC, kalor o jenis air 1 kal/gr C, berarti massa air adalah … a. 10,5 gr b. 11,5 gr c. 12,5 gr d. 13 gr e. 13,5 gr

44. Sebuah benda jika diberi diberi kalor 2000 kalori kalori suhunya o naik 40 C. Kalor yang dilepaskan agar suhu benda turun dari 100 oC menjadi 20 oC adalah … Joule. a. 4000 b. 8000 c. 8400 d. 12.400 e. 16.800 45. Timah hitam sebanyak sebanyak 2 kg (kalor (kalor jenis 0,03 0,03 kkal/kg o C) dipanasi sampai 100oC, kemudian diletakkan o pada sepotong es dari 0 C. Kalor lebur es 80 kkal/kg. Massa es yang akan melebur … a. 0,075 b. 0,75 c. 7,5 kg d. 75 kg e. 750 kg 46. Terjadinya perpindahan kalor kalor pada suatu zat karena getaran atom-atomya disebut … a. radiasi b. konveksi c. translasi d. konduksi e. rotasi 47. Emisivitas benda benda A setengah kali emisivitas emisivitas benda B dan suhu benda A dua kali benda B. Energi kalor yang dipancarkan tiap detik persatuan luas oleh benda A sama dengan dengan … a. 32 kali benda B b. 16 kali benda B c. 8 kali benda B d. 4 kali benda B e. 1 kali benda B 48. Sebuah lempeng batu tebal tebal 6 cm diletakkan di atas o o uap yang suhunya 100 C. Balok es dengan suhu 0 C diletakkan di atasnya. Dalam 1 jam 1,2 kg es meleleh. Jika konduktivitas termal batu 0,123 o 5 J/m.s. C, kalor lebur es 3,344 x 10 J/kg, maka luas permukaan lempeng lempeng batu … 2 a. 0,272 m 2 b. 0,544 m 2 c. 1,087 m 2 d. 1,359m 2 e. 1,631 m 49. Suhu dalam skala fahrenheint menunjukkan 62o. Suhu menurut skala celcius adalah. …. o o a. 16,7 C d. 58,7 C b. 38oC e. 61,7oC o c. 48 C


-------------------------------

13

Kalor dan Perpindahanya 10106 Fisika SMA o

50. Jika thermometer celcius menunjukkan angka 20 , maka thermometer Fahrenheit menunjukkan angka. …. o o a. 38 d. 68 o b. 48 e. 78o c. 58o o

51. Pada suatu thermometer thermometer X, titik beku 40 Xdan titik didih air 240oX. Jika suatu benda diukur diukur dengan o thermometer celcius bersuhu 50 C, maka jika diukur dengan thermometer X suhunya sama dengan …. o X. a. 80 d. 140 b. 100 e. 160 c. 120 52. Sebatang baja dengan koefisien koefisien muai panjang linier linier -5 o 10 / C dengan panjang 100 cm pada suhu 30oC. Jika panjang batang baja setelah dipanaskan menjadi 100,1 cm, maka suhuya adalah. …. o o a. 100 C d. 130 C o o b. 110 C e. 1.030 C o c. 120 C 53. Sebuah batang logam terbuat dari aluminium, panjangnya 2 meter pada suhu 30oC. Pertambahan panjang batang logam tersebut jika suhunya suhunya o dinaikkan menjadi 50 C adalah. …. a. 0,096 mm d. 96 mm b. 0,96 mm e. 960 mm c. 9,6 mm 3

54. Sebuah tabung gelas diisi penuh dengan 50 cm o raksa pada suhu 18 C. Bila tabung dan isinya dipanaskan menjadi 38oC, berapa volume raksa yang -6 o akan tumpah. Bila α gelas = 9 x 10 / C dan γ raksa -6 o = 180 x 10 / C a. 0,30 cm3 d. 0,10 cm3 3 3 b. 0,15 cm e. 0,25 cm 3 c. 0,45 cm o

55. Jika 75 gram air yang yang suhunya 0 C dicampur dengan o 50 gram air yang suhunya 100 C, maka suhu akhir campuran itu adalah. … o o a. 25 C d. 65 C o o b. 40 C e. 75 C o c. 60 C 56. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk melebur 100 gram es pada suhu – suhu – 10 10oC menjadi air pada suhu o 10 C. (kalor jenis air = 4200 J/kg K; kalor jenis es = 2100 J/kg K; kalor lebur es = 336 KJ/kg. a. 2.100 J d. 33.600 J b. 3.990 J e. 39.900 J c. 4.200 J

57. Energi kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari 30oC sampai dengan 80oC dengan massa air 500 gram (cair = 4200 J/kg K) adalah. …. a. 350.000 J d. 225.000 J b. 378.000 J e. 105.000 J c. 252.000 J 58. Suhu filamen sebuah lampu pijar (e=0,5 dan σ = 6 x 10-8 watt/m2.K 4 ) adalah 1000 K. K. Jika daya daya lampu itu 60 watt, maka l uas permukaan filament. …. a. 5 cm2 d. 20 cm2 2 2 b. 10 cm e. 25 cm 2 c. 15 cm -1

o

59. Batang aluminium (k Al Al = 500 x 10 kal/m det C) 2 luas penampang ujungnya 1 cm , ujung batang bersuhu 0oC dan 20oC. Banyaknya kalor yang merambat tiap detik adalah. …. a. 0,1 kal/det d. 5 kal/det b. 0,2 kal/det e. 10 kal/det c. 0,5 kal/det 60. Berikut ini adalah sifat sifat fisis yang yang berubah dari suatu zat sewaktu temperaturnya berubah, kecuali …. a. volume cairan b. panjang sebuah tongkat c. hambatan listrik sebuah kawat d. perubahan warna zat cair e. tekanan gas pada volume konstan 61. Dalam skala Fahrenheit terukur nilai 80oF, maka dalam skala Kelvin menjadi …. a. 290 K d. 299,88 K b. 300 K e. 317,4 K c. 299,66 K 62. Suatu batang logam mula-mula mula-mula panjangnya ℓ kemudian batang tersebut dipanaskan sehingga o perubahan temperaturnya temperaturnya 300 C. Batang bertambah panjang 0,9 % dari keadaan semula, maka koefisien koefisien muai panjang batang tersebut adalah …. -5 o -1 -5 o -1 a. 1.10 C d. 4.10 C b. 2.10-5 oC-1 e. 5.10-5 oC-1 -5 o -1 c. 3.10 C o 63. Suatu zat yang massanya massanya 2 kg dipanaskan dari 10 C o sampai 50 C. Apabila kalor yang diperlukan sebesar 42.000 J, maka kalor jenis zat tersebut adalah …. a. 1.400 J/kg K d. 650 J/kg K b. 800 J/kg K e. 525 J/kg K c. 700 J/kg K 64. Sebuah kalorimeter kalorimeter dengan kapasitas kalor kalor tertentu, o diisi 100 gram air yang suhunya 25 C. Ke dalam kalorimeter tersebut dimasukkan 200 gram o aluminium yang suhunya 100 C. Apabila suhu akhir campuran 35oC, kalor jenis air dan aluminium masing-masing 4200 J/kg K dan 900 J/kg K, maka kapasitas kalor kalorimeter adalah …. a. 1500 J/K d. 750 J/K b. 1000 J/K e. 650 J/K c. 800 J/K


-------------------------------

14

AQILA COURSE COURSE Modul Bimbel Gratis ini adalah contoh dari Modu l Bimbel versi Lite di Aqila Course. Anda bisa mendapatkan Modul Bimbel ini dalam bentuk Word dengan 2 cara : 1. Download Modul Word Download Modul ini dalam bentuk Word Hanya Rp 2.500, - (lebih murah dari pengetikan) info lengkap di http://belajar.bimbelaqila.com/ 2. Paket Kemitraan Bimbel Hanya dengan Rp 500.000,- Anda akan mendapatkan · Modul Bimbel SD dan SMP K13|KTSP · Modul SMA KTSP · Software Administrasi Bimbel contoh bisa dilihat di http://contohadmin.web.id/ http://promo.appaqila.web.id/ romo.appaqila.web.id/ · Aplikasi belajar info bisa di http://p · SOP · Kerjasama Marketing dan Tutor Info lengkap di http://mitraaqila.web.id/ Pasang Iklan Gratis Jual Barang seperti Motor, Tanah, Rumah, HP, Laptop, barang bekas, perlengkapan Bayi Lampu, senter, Gitar, alat Musik, PS, GPS, Helm, Vapor, V apor, alat Bengkel, Sepatu, Se patu, Baju Komputer, Projector dll, Bisa Langsung Pasang di http://aqilatoko.com/ Unduh aplikasi Aqila Toko Online di PlayStore Android Unduh Aplikasi Pasang Iklan Gratis di PlayStore Android

Lowongan Tutor Lowongan Guru /Tutor untuk Les Privat di Rumah dan Bimbel seluruh Lokasi di I ndonesia yang bekerjasama dengan Kami. Info lengkap bisa dilihat d ilihat di http://bimbelaqila.com http://bimbelaqila.com// Klik pendaftaran Tutor Pojok Kanan atas. Cari Tutor untuk Les Privat di Rumah Pilih Tutor Sendiri untuk Les Privat di Rumah, buka di bimbelaqila.com · Penawaran Tutor mulai Rp 25.000 per pertemuan · Setelah Pendaftaran Online dan Transfer, Anda langsung dapat menghubungi Tutor secara Pribadi · Download Aplikasi Belajar Kami Download Aplikasi Belajar adalah sebuah Aplikasi Android untuk menunjang dan mempercepat kegiatan Belajar · dengan HP. Daftar Aplikasi Belajar dan Video Belajar Kami (Gratis) buka di http://promo.appaqila.web.id/ · Kerjasama Mendirikan Bimbel Kami Juga membuka peluang Bagi Anda yang ingin bekerjasama dengan Kami dalam mendirikan Bimbel · info lengkap dapat dilihat di http://aqilacourse.net/ ·

Info Semua Produk Aqila Course bisa dilihat di http://aqilatoko.com/

15

Modul Bimbel Gratis Kelas 10 SMA Fisika Kalor

Recommend Documents