Soal Suhu dan Kalor dan Pembahasannya 3

Soal 1 

Sebuah tembaga bermassa 9,2 g dan bersuhu 164°C dimasukkan dalam kalorimeter berisi air bersuhu 20°C. Suhu akhir campuran adalah 24°C. Jika percobaan ini di ulangi kembali dengan menggunakan kondisi awal yang sama, kecuali massa tembaga yang dipakai diganti menjadi m, suhu akhir campuran adalah 26°C. Jika kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, nilai m adalah...... 

A. 12 g    
B. 14 g

C. 16 g

D. 18 g

E. 20 g

Jawab:

Pertama kita akan mencari massa air yang bersuhu 20⁰C dengan menggunakan data yang diketahui

massa tembaga m_t = 9,2 g

suhu tembaga T_t = 164⁰C

air bersuhu T_a = 20⁰C

Kondisi 1: dengan menggunakan konsep azas Black kita tuliskan

Kalor yang dilepas tembaga = kalor yang diterima air

m_tc_t𝜟T_t =
m_ac_a𝜟T_a

(9,2 g)c_t(164⁰C – 24⁰C) = m_a(1 kal/g.⁰C)(24⁰C – 20⁰C)

(1288 g.⁰C)c_t = m_a(4 kal/g)

m_a = (322 g².⁰C/kal)c_t

Kondisi 2: m = massa tembaga

m_tc_t𝜟T_t = m_ac_a𝜟T_a

mc_t(164⁰C – 26⁰C) = m_a(1 kal/g.⁰C)(26⁰C – 20⁰C)

mc_t(138⁰C) = (322 g².⁰C/kal)c_t(6 kal/g)

m = 322 g x 6/138 = 14 g

Soal 2

Kalor digunakan untuk mengubah cairan ke wujud gas pada suhu yang sama dengan cairannya hal tersebut disebabkan sifat yang di sebut....

A. kapasitas kalor

B. kalor laten

C. kalor jenis

D. konduktivitas

E. titik didih

Jawab: B

Soal 3

Kalor jenis air 1 kal/g.⁰C dan kalor jenis es 0,5 kal/g.⁰C dan kalor lebur es adalah 80 kal/g . Jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 100 g es yang bersuhu -5⁰C menjadi 100 g air bersuhu 25⁰C pada tekanan 1 atm adalah....

A. 2.525 kal
B. 8.025 kal
C. 10.500 kal
D. 10.525 kal
E. 10.750 kal

Jawab:

Diketahui:

Massa es m_es = 100 g

Kalor jenis es = 0,5 kal/g.⁰C

Kalor jenis air = 1 kal/g.⁰C

Kalor lebur es = 80 kal/g

Kalor total yang digunakan untuk mengubah es -5⁰C menjadi air 25⁰C adalah

Q_Total = Q₁ + Q₂ + Q₃

= m_esc_es𝜟T_es + m_esL_es + m_esc_air𝜟T_air

= (100 g)(0,5 kal/g.⁰C)(0 – (-5⁰C)) + (100 g)(80 kal/g) + (100 g)(1 kal/g.⁰C)(25⁰C – 0)

= 250 kal + 8000 kal + 2500 kal

= 10.750 kal