CONTOH SOAL BESERTA JAWABAN SUHU DAN KALOR KELAS XI SEMESTER 1

1. Suhu sebuah benda jika diukur menggunakan termometer celsius akan bernilai 45. Berapa nilai yang ditunjukkan oleh termometer Reamur, Fahrenheit dan kelvin ?
Diketahui
T = 5⁰C
Ditanya
a. T⁰R . . . . ?
b. T⁰F. . . . ?
c. T K . . . . ?
Jawab :
a. T⁰C = 4/5 (T) ⁰R
= 4/5 (45) ⁰R
= 36⁰R
b. T⁰C = (9/5 x T) + 32 ⁰F
= (9/5 X 45) + 32 ⁰F
= 113 ⁰F
c. 45⁰C = 318 K
Jadi benda itu ketika diukur dengan temometer Reamur akan menunjukkan 36⁰R, diukur dengan termometer fahrenheit menunjukkan 113⁰F dan 318 ketika diukur dengan termometer Kelvin.

2. Berapa kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 kg air yang bersuhu 20⁰C menjadi 100⁰C jika diketahui kalor jenis air 1000 J/kg⁰C ?
Diketahui :
m = 1 kg
c = 1000 J/kg⁰C
ΔT = 100⁰C - 20⁰C = 80⁰C
Ditanya :
Q . . . ?
Jawab :
Q = m. c ΔT
Q = 1. 1000. 80
Q = 80.000 J
Jadi kalor yang

diperlukan untuk memanaskan air tersebut sebesar 80.000J atau 80KJ

3. Diketahui massa sebuah aluminum 500 gram bersuhu 10⁰C. Aluminium kemudian menyerap kalor sebesar 1.5kilojoule sehingga suhunya naik menjadi 20⁰C.
Berapa kalor jenis aluminium tersebut ?
Diketahui :
m = 500 gram = 0.5 kg
Q = 1.5 kj = 1500 J
ΔT = 20⁰C - 10⁰C = 10⁰C
Ditanya :
c . . . ?
jawab :
c = Q / m.ΔT
c = 1500 J / (0.5 kg.10⁰C)
c = 300 J/kg⁰C
Jadi kalor jenis aluminium tersebut bernilai 300J/kg⁰C

4. Tentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 500gram es yang bersuhu - 12⁰C menjadi - 2⁰C. Nyatakan dalam satuan joule jika diketahui kalor jenis es 0.5 kalori/gr⁰C !
Diketahui :
m = 500 gram
c = 0.5 kal/gr⁰C
ΔT = -2 ⁰C – (-12⁰C) = 10⁰C
Ditanya :
Q . . . ?
Jawab :
Q = m.c.ΔT
Q = (500).(0.5).(10)
Q = 2500 kalori

Ingat1 kalori = 4.2 joule maka,
2500 (4.2) = 10.500 Joule
Jadi kalor yang diperlukan utuk memanaskan es tersebut sebesar 10.500Joule.

5. Sebuah benda bersuhu 5⁰C menyerap kalor sebesar 1500 joule sehingga suhunya naik menjadi 32⁰C. Tentukan kapasitas kalor benda tersebut !
Diketahui :
Q = 1500 J
ΔT = 32⁰C – 5 ⁰C = 27⁰C = 300K
Ditanya :
C . . . ?
Jawab :
C = Q / ΔT
C = 1500J / 300K
C = 5J/K
Jadi kapasitas kalor benda tersebut sebesar 5J/K.

 

 

Soal No.1

---

Ukuran panas dingin suatu zat disebut...?
a. kalor
b. suhu
c. massa jenis
d. termometer
e. celcius

Pembahasan

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda
Jawab : b

Soal No.2

---

Dalam sistem Internasional (SI), satuan untuk suhu adalah ...
a. Derajat (°)
b. Derajat Celcius (°C)
c. Celcius
d. Kelvin
e. Reamur

Pembahasan

Dalam sistem SI terdapat 7 satuan dasar/pokok SI :
1. Meter untuk panjang (m, l)
2. Kilogram untuk massa (kg, m)
3. Sekon untuk waktu (s, t)
4. Ampere untuk arus listrik (A, i)
5. Kelvin untuk suhu (K, T)
6. mol untuk jumlah molekul (mol, n)
7. Kandela untuk intensitas cahaya (cd, j)

Jawab : d

Soal No.3

---

Titik didih air pada tekanan 1 atm sama dengan ... K
a. 100
b. 173
c. 273
d. 373
e. 300

Pembahasan

Titik didih air 1 atm bersuhu 300 K atau 27 C

Jawab : e

Soal No.4

---

Jika kita berada di dekat api unggun maka kalor akan merambat dari api ke tubuh kita melalui proses...
a. radiasi dan konveksi
b. radiasi dan konduksi
c. konduksi dan konveksi
d. radiasi
e. konveksi

Pembahasan

Perpindahan panas dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Konduksi (rambatan) adalah perpindahan panas melalui zat perantara tanpa diikuti perpindahan zat perantaranya.
   Contoh : paku yang dipanaskan salah satu ujungnya akan terasa panas di ujung lainnya.
2. Konveksi (aliran) adalah perpindahan panas melalui zat perantara yang diikuti perpindahan zat perantaranya.
   Contoh : terjadinya angin darat dan angin laut, memasak sayur sehingga sayur terlihat naik turun.
3. Radiasi (pancaran) adalah perpindahan panas yang tidak membutuhkan zat perantara.
   Contoh : panas matahari sampai ke bumi.

Mengapa badan kita terasa hangat ketika berada dekat api unggun ?
Karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator). Dengan demikian rasa hangat yang disebabkan oleh api unggun murni dari proses radiasi.

Jawab : d

Soal No.5

---

Energi yg berpindah dari benda yg suhunya lebih tinggi ke benda yg suhunya lebih rendah ketika kedua benda bersentuhan disebut ?
a. Kalor
b. Suhu
c. Massa Jenis
d. Termometer
e. Celcius

Pembahasan

Kalor adalah bentuk energi yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.Jika suatu benda menerima / melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda berubah

Jawab : a

Soal No.6

---

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

Q = 12 kj = 12 kilo joule = 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

Q = m.c.ΔT
12000 = (2,5).(840).ΔT
ΔT =

12000 2100

= 5,71°C
T₂ = T + ΔT₁ = 30 + 5,71 = 35,71°C

Soal No.7

---

Sepotong besi 500 gram memiliki suhu 310 K. Besi itu dibiarkan hingga mencapai suhu kamar sekitar 300 K. Kalor jenis besi 450 J/kg.K. Hitunglah kalor yang dilepaskan ?

Pembahasan

m = 500 gram = 0,5 kg
ΔT = Suhu akhir - Suhu awal
ΔT = 300 K - 310 K
ΔT = -10 K (Karena negatif, berarti besi melepaskan energi kalor)
c = 450 J/kg.K

Q = m.c.ΔT
Q = (0,5).(450).(-10)
Q = -2250 Joule (maka besi itu melepaskan kalor sebesar 2.250 Joule)

Soal No.8

---

Potongan aluminium bermassa 200 gram dengan suhu 20°C dimasukan ke dalam bejana air bermassa 100 gram dan suhu 80°C . Jika diketahui kalor jenis aluminium 0,22 kal/g °C dan kalor jenis air 1 kal/g °C , maka suhu akhir aluminium mendekati…

Pembahasan

m_alumunium = 200 gram
T_alumunium = 20°C
m_air = 100 gram
T_air = 80°C
c_alumunium = 0,22 kal/g°C
c_air = 1 kal/g°C

Ditanya : suhu akhir aluminium
Aluminium berada di dalam air sehingga suhu akhir aluminium = suhu akhir air.
Kalor yang dilepas air bersuhu lebih tinggi (Q lepas) = kalor yang diserap aluminium bersuhu lebih rendah (Q serap)
m_air.c_air.ΔT = m_alumunium.c_alumunium.ΔT
(100).(1)(80 - T) = (200).(0,22).(T-20)
8000 - 100T = 44T - 880
8000 + 880 = 44T + 100T
8880 = 144T
T =

8880 144

= 62°C
Maka suhu akhir aluminium mendekati 62°C

Soal No.9

---

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

Untuk menjadikan es 0°C hingga menjadi air 5°C, maka terdapat dua proses yang harus dilalui :

1. Proses meleburkan es 0°C menjadi air dengan suhu 0°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q₁
   Q₁ = m.L_es
   Q₁ = (500).(80) = 40000 kalori
   
2. Proses menaikkan suhu air 0°C hingga menjadi air dengan suhu 5°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q₂
   Q₂ = m.c_air.ΔT_air
   Q₂ = (500).(1).(5) = 2500 kalori
   

Kalor total yang diperlukan adalah :
Q = Q₁ + Q₂
Q = 40000 + 2500 = 42500 kalori

Soal No.10

---

200 gram air bersuhu 80°C dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20°C . TenTukan suhu campurannya ?

Pembahasan
m1 = 200 gram
m2 = 300 gram
ΔT1 = 80 − T
ΔT2 = T − 20
Suhu akhir = T = ......?
Qlepas = QTerima
m₁.c₁.ΔT₁ = m₂.c₂.ΔT₂
(200).(1).(80 − T) = (300).(1).(T − 20)
(2).(1).(80 − T) = (3).(1).(T − 20)
160 − 2T = 3T − 60
5T = 220
T = 44°C