Soal Suhu dan Kalor dan Pembahasannya 4

Soal 1

Jika 40 g es dari suhu -10 0C ingin diubah menjadi uap dengan suhu 110 0C, dibutuhkan energi . . . .(gunakan kalor jenis es 0,5 kal/g.0C, kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis air 1 kal/g.0C, kalor penguapan air 542 kal/g, dan kalor jenis uap air 0,48 kal/g0C)

A. 13,3 kkal

B. 24,5 kkal

C. 29,3 kkal

D. 36,7 kkal

E. 39,5 kkal

Jawab:

Diketahui:

Massa es mes = 40 g

Kalor jenis es = 0,5 kal/g.0C

Kalor jenis air cair = 1 kal/g.0C

Kalor lebur es ces = 80 kal/g

Kalor jenis uap air cuap = 0,48 kal/g.0C

Kalor laten uap Luap = 542 kal/g



Kalor total yang
digunakan untuk mengubah es -100C menjadi uap air 1150C adalah

QTotal = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

= mesces𝜟Tes + mesLes + mescair𝜟Tair + mesLuap + mescuap𝜟Tuap

= (40 g)(0,5 kal/g.0C)(0 – (–100C)) + (40 g)(80 kal/g) + (40 g)(1 kal/g.0C)(1000C – 0) + (40 g)(542 kal/g) + (40 g)(0,48 kal/g.0C)(1100C – 100C)

= 200 kal + 3200 kal + 4000 kal + 21680 kal + 192 kal

Qtotal = 29.272 kal = 29,273 x 103 kal ≈ 29,3 kkal

Soal 2

Dua kalorimeter A dan B yang sama berisi air dengan volume yang sama pada suhu 30°C. Sebanyak 5 g Al dicelupkan ke A dan 5 g logam campuran di celupkan ke B. Suhu seimbang dalam A adalah 32°C, sedangkan dalam B adalah 31,5°C. Suhu awal kedua logam adalah sama yaitu 50°C. Jika kalor jenis Al sekitar 0,89 J/g.K, kalor jenis logam campuran itu dalam satuan J/g.K sekitar. . .

A. 0,97 J/g.K

B. 0,89 J/g.K

C. 0,60 J/g.K

D. 0,65 J/g.K

E. 0,48 J/g.K

Jawab:

KONSEP: pertama kita mencari massa air yang digunakan dalam kalorimeter A dan B, dengan mair, A = mair, B = m



Diketahui:

Massa aluminium mal = 5 g  

Massa logam campuran mlc = 5 g  

Kalor jenis aluminium, cal = 0,89 J/g.0C

Kalor jenis air, ca = 4,2 J/g.0C

Kondisi 1: dengan menggunakan konsep azas Black kita tuliskan

Kalor yang dilepas aluminium = kalor yang diterima air

malcal𝜟Tal = maircair𝜟Tair

(5 g)(0,89 J/g.0C)(500C – 320C) = ma(4,2 J/g.0C)(320C – 300C)

80,1 J = ma(8,4 J/g)

ma = 9,54 g

Kondisi 2:

Kalor yang dilepas logam campuran = kalor yang diterima air       

mlcclc𝜟Tlc = maircair𝜟Tair

(5 g)(clc)(500C – 31,50C) = (9,54 g)(4,2 J/g.0C)(31,50C – 300C)

(92,5 g.0C)clc = ma(60,102 J)

clc = 0,65 J/g.0C

Soal 3

Sepotong tembaga dijatuhkan dari ketinggian 560 m diatas lantai. Kalor yang terjadi pada proses tumbukan dengan lantai 75%-nya diserap oleh tembaga untuk kenaikan suhunya. Jika kalor jenis tembaga adalah 420 J/kg.0C, percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, kenaikan suhu tembaga dalam celsius adalah...

A. 40C

B. 70C

C. 100C

D. 130C

E. 150C

Jawab: C

Konsep: tembaga pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial, ketika tembaga dijatuhkan dan menumbuk lantai, sebagian energi potensial dibuang dalam bentuk energi kalor.

Dalam soal ini energi yang dibuang dalam bentuk kalor (Q) ketika tembaga menumbuk lantai adalah 75% dari energi potensial (EP), maka

Q = 75%EP

mc𝜟T = 75%mgh

𝜟T = 0,75gh/c

Karena h = 560 m, c = 420 J/kg.0C dan g = 10 m/s2, maka kenaikan suhu tembaga adalah

𝜟T = 0,75(10 m/s2)(560 m)/(420 J/kg.0C)

𝜟T = 100C

Post a Comment for "Soal Suhu dan Kalor dan Pembahasannya 4"