Contoh Soal Kalor dan Perpindahanya : 15 Contoh Soal dan Pembahasanya

1. Sebuah logam X memiliki kalor jenis sebesar 0,5 kalori/gr°C. Kemudian sesorang memanaskan logam tersebut, diketahui energy panas yang diberikan sebesar 50 kj, jika diketahui massa logam sebesar 5000 gr dan suhu logam tersebut adalah 25°C, Maka tentukanlah suhu akhir logam !

Pembahasan :

Diketahui data sebagai berikut :

Q = 50 kj = 50000 joule

M = 5000 gr = 5 Kg

T1 = 25°C

C = 0,5 kal/gr°C = 0,5 x 4200 joule = 2100 joule/kg°C

T2 = ?

Q = mc∆T

50000 = 5.2100.∆T

∆T = 50000/10500 = 4,76°C

T2 = T1 + ∆T = 25 + 4,76 = 29,76°C

2. Logam dengan massa 1000 gr dan dengan suhu 30°C diberikan panas sebesar 25 kj, jika diketahui kalor jenis logam tersebut ialah sebesar 0,1 kal/gr°C, maka tentukanlah suhu akhir logam !

Pembahasan :

Diketahui data sebagai berikut :

Q = 25 kj = 25000 joule

M = 1000 gr = 1 Kg

T1 = 30°C

C = 0,1 kal/gr°C = 0,1 x 4200 = 420 joule/kg°C

T2 = ?

Q = mc∆T

25000 = 1.420.∆T

∆T = 25000/420 = 59,20

T2 = 30 + 59,2 = 89,2°C

3. Sebuah es memiliki massa sebesar 250 gr dengan suhu sebesar -5°C dipanaskan hingga suhu 10°C. Jika diketahui kalor jenis es tersebut ialah sebesar 0,3 kal/g°C, maka tentukanlah jumlah kalor yang dibutuhkan ! ( Joule )

Pembahasan :

Diketahui datanya sebagai berikut !

M = 250 gr

T1 = -5°C

T2 = 10°C

∆T = T2 – T1 = 10 – ( -5 ) = 15°C

C = 0,3 kal/g°C

Q = ?

Q = mc∆T

Q = (250).(0,3).(15) = 1125

1 kalori = 4,2 joule

Q = 1125 x 4,2 = 4725 joule

4. Budi memanaskan es yang memiliki massa sebesar 50 kg dengan suhu -50°C, dipanaskan budi hingga suhu 50°C, jika diketahui kalor jenis es tersebut ialah 0,5 kal/g°C, maka tentukanlah jumlah kalor yang dibutuhkan !

Pembahasan :

Diketahui datanya sebagai berikut !

M = 50 kg

T1 = -50°C

T2 = 50°C

∆T = T2 – T1 = 50 – ( -50 ) = 100

C = 0,5 kal/g°C

Q = ?

Q = m.c.∆T

Q = 50.0,5.100 = 2500

1 kalori = 4,2 joule

Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule

5. Jika kita ingin mencairkan es yang memiliki suhu 0°C dengan massa 2000 gr hingga menjadi air yang memiliki suhu 0°C, berapa banyakkah kalor yang diperlukan jika diketahui kalor jenis es adalah 0,3 kal/g°C ! kalor lebur es = 50 kal/gr

Pembahasan :

Diketahui data sebagai berikut :

M = 2000 gr

L = 50 kalori/gr

Q = ?

Q = mL = 2000.50 = 100000 kalori = 100 kkal

6. Jika diketahui 1000 gr es bersuhu 0°C ingin dicairkan hingga menjadi air bersuhu 25°C, jika kalor jenis es diketahui sebesar 0,3 kal/gr, kalor lebur es adalah 50 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/gr, tentukanlah jumlah kalor yang dibutuhkan !


Pembahasan :

Diketahui datanya sebagai berikut :

M = 1000 gr = 1 Kg

C air = 1 kal/gr

L es = 50 kal/g

Suhu akhir = 25°C

Q = ?

Untuk membuat es dari suhu 0°C hingga menjadi 50°C dilakukan melalui 2 proses !

-Proses meleburkan es dari suhu 0°C menjadi air suhu 0°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q1
Q1 = M.L es = 1000.50 = 50000 kalori

-Proses menaikkan suhu air 0°C hingga menjadi 50°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q2
Q2 = m.C air. ∆T air = 1000.1.25 = 25000 kalori

Kalor total yang diperlukan :

Q = Q1 + Q2 = 25000 + 50000 = 75000 kalori

7. Jika diketahui 300 gr es bersuhu 0°C ingin dicairkan hingga menjadi air bersuhu 10°C, jika kalor jenis es diketahui sebesar 0,3 kal/gr, kalor lebur es adalah 50 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/gr, tentukanlah jumlah kalor yang dibutuhkan !


Pembahasan :

Diketahui datanya sebagai berikut :

M = 300 gr

C air = 1 kal/gr

L es = 50 kal/g

Suhu akhir = 10°C

Q = ?

Untuk membuat es dari suhu 0°C hingga menjadi 10°C dilakukan melalui 2 proses !

-Proses meleburkan es dari suhu 0°C menjadi air suhu 0°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q1
Q1 = M.L es = 300.50 = 15000 kalori

-Proses menaikkan suhu air 0°C hingga menjadi 50°C, kalor yang diperlukan dinamakan Q2
Q2 = m.C air. ∆T air = 300.1.10 = 3000 kalori

Kalor total yang diperlukan :

Q = Q1 + Q2 = 15000 + 3000 = 18000 kalori

8. 500 gram air memiliki suhu sebesar 50°C dicampurkan dengan 1000 gram air bersuhu 0°C. Tentukanlah suhu campuran tersebut !

Diketahui data sebagai berikut :

M1 = 500 gram

M2 = 1000 gram

∆T1 = 50-t

∆T2 = t-0

Suhu akhir = t ?

Qlepas = Qterima

M1.c1.∆T1 = m2.c2. ∆T2

500.1.( 50 – t ) = 1000.1.( t-0 )

5.1.( 50-t ) = 10.1.( t – 0 )

250 – 5t = 10t – 0

T = 200/5 = 40°C

9. 1000 gram air memiliki suhu sebesar 30°C dicampurkan dengan 1000 gram air bersuhu 10°C. Tentukanlah suhu campuran tersebut !

Diketahui data sebagai berikut :

M1 = 1000 gram

M2 = 1000 gram

∆T1 = 30-t

∆T2 = t-10

Suhu akhir = t ?

Qlepas = Qterima

M1.c1.∆T1 = m2.c2. ∆T2

1000.1.( 30 – t ) = 1000.1.( t-10 )

10.1.( 30-t ) = 10.1.( t – 10 )

300 – 10t = 10t – 100

T = 400/20 = 20°C

10. Jika kita ingin mencairkan es yang memiliki suhu 0°C dengan massa 500 gr hingga menjadi air yang memiliki suhu 0°C, berapa banyakkah kalor yang diperlukan jika diketahui kalor jenis es adalah 0,3 kal/g°C ! kalor lebur es = 50 kal/gr

Pembahasan :

Diketahui data sebagai berikut :

M = 500 gr

L = 50 kalori/gr

Q = ?

Q = mL = 500.50 = 25000 kalori = 25 kkal

11. Air bersuhu 40°C dan memiliki massa 200 g berada di dalam wadah yang terbuat dari bahan yang memiliki kalor jenis 0,4 kal/g dengan massa 400 g. Kemudian ke dalam wadah dituangkan air panas bersuhu 90°C sebanyak 1600 gr, jika diketahui kalor jenis air tersebut ialah 1 kal/g, tentukanlah suhu akhir campuran !

Diketahui data sebagai berikut :

- Air Panas :

M1 = 1600 gr
C1 = 1 kal/g

- Air Dingin

M2 = 200 gr
C1 = 1 kal/g

- Wadah

M3 = 400 g
C3 = 0,4 kal/g

Untuk mencari hasilnya kita gunakan rumus berikut :

Qlepas = Qterima

M1.c1.∆T = m2.c2.∆T + m3.c3.∆T

1600 x 1 x ( 90 – t ) = 200 x 1 ( t – 40 ) + 400 x 0,4 x (t-20 )

1600 x ( 90 – t ) = 200 x ( t-40 ) + 160 x ( t-20 )

144000 - 1600t = 200t – 8000 + 160t – 3200

1960t = 155200

T = 79,1 C

12. Air bersuhu 40°C dan memiliki massa 100 g berada di dalam wadah yang terbuat dari bahan yang memiliki kalor jenis 0,4 kal/g dengan massa 500 g. Kemudian ke dalam wadah dituangkan air panas bersuhu 90°C sebanyak 600 gr, jika diketahui kalor jenis air tersebut ialah 1 kal/g, tentukanlah suhu akhir campuran !

Diketahui data sebagai berikut :

- Air Panas :

M1 = 600 gr
C1 = 1 kal/g

- Air Dingin

M2 = 100 gr
C1 = 1 kal/g

- Wadah

M3 = 500 g
C3 = 0,4 kal/g

Untuk mencari hasilnya kita gunakan rumus berikut :

Qlepas = Qterima

M1.c1.∆T = m2.c2.∆T + m3.c3.∆T

600 x 1 x ( 90 – t ) = 100 x 1 ( t – 40 ) + 500 x 0,4 x (t-20 )

600 x ( 90 – t ) = 100 x ( t-40 ) + 200 x ( t-20 )

54000 - 600t = 100t – 4000 + 200t – 4000

900t = 62000

T = 68,8°C

13. Sebuah kotak terbuat dari bahan logam yang memiliki kalor jenis 200 J/kg, jika massa yang dimiliki wadah tersebut ialah 300 gram, maka tentukanlah kapasitas kalor dari wadah tersebut !

Jawab :

C = mc
C = 0,3 x ( 200 ) = 60 J/c

14. Sebuah kotak terbuat dari bahan logam yang memiliki kalor jenis 600 J/kg, jika massa yang dimiliki wadah tersebut ialah 800 gram, maka tentukanlah kapasitas kalor dari wadah tersebut !

Jawab :

C = mc
C = 0,6 x ( 800 ) = 480 J/c

15. Sebuah kotak terbuat dari bahan logam yang memiliki kalor jenis 1000 J/kg, jika massa yang dimiliki wadah tersebut ialah 5000 gram, maka tentukanlah kapasitas kalor dari wadah tersebut !

Jawab :

C = mc
C = 1 x ( 5000 ) = 5000 J/c

Tweet

Postingan terkait:

Ditulis KKN TEMATIK REMPAK 2019 — Monday, August 13, 2018 — Add Comment