BAB VII SUHU DAN KALOR

BAB 7

SUHU DAN KALOR

A.    SUHU = TEMPERATUR = (t)

Adalah derajat panas dinginnya suatu zat/benda

Alat : Thermometer

Thermometer diisi air raksa (Hg) karena :

1. Warna mengkilap sehingga mudah dilihat
2. Pemuaian teratur
3. Tidak membasahi dinding tabung
4. Daerah batas ukur luas ( –40⁰C s/d 360⁰C)
5. Penghantar panas yang baik

Beberapa jenis thermometer

1. Thermometer Air Raksa = –40⁰C s/d 360⁰C
2. Thermometer Alkohol = –120⁰C s/d 80⁰C
3. Pirometer = untuk mengukur suhu yang tinggi ® cahaya
4. Deferensial = mengukur perbedaan suhu dari dua ruangan yang berbeda
5. Masimal Minimal Six Bellany = untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah suatu daerah.
6. Thermostat = untuk mendapatkan suhu yang konstan dari suatu ruangan.

Skala suhu =  -    Celcius (C)                                       -    Fahrenheit (F)

                      -    Reamur (R)                                      -    Kelvin (K)

 

           100            80             212          373

            0               0               32            273

B.     KALOR = TENAGA PANAS (Q)

Merupakan suatu bentuk energi yang berpindah melalui perbedaan temperatur.

Satuan :  -    kalori = kal                                  1 J = 0,24 kal

               -    joule = J                                       1 kal = 4,176 J

Kalor mengakibatkan suhu benda berubah

¨      Suhu naik ® membutuhkan kalor

¨      Suhu turun ® melepas kalor

Definisi 1 kalori :

Satu kalori adalah kalor yang dibutuhkan oleh 1 gr air untuk menaikkan suhu 1⁰C.

Kalor jenis dan kapasitas kalor

¨      Kalor jenis = c

Adalah kalor yang dibutuhkan oleh 1 gr zat untuk menaikkan suhu 1⁰C

¨      Kapasitas kalor = C

Adalah kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhu 1⁰C.

Dari definisi kapasitas kalor =

Jika = ¨  1 gr zat dinaikkan suhunya 1⁰C membutuhkan kalor = 1 gr x 1 x c kal

¨    m gr zat dinaikkan suhunya 1⁰C membutuhkan kalor = m x 1 x c kal.

¨    M gr zat suhunya dinaikkan Dt⁰C membutuhkan kalor = m . c. Dt

Maka =                                         padahal C = m . c

 

Keterangan:

m   = massa zat (kg atau gr)

Dt  = perubahan suhu (⁰C)

Q   = kalor yang diserap (kalori atau Joule)

c    = kalor jenis benda ( kal/gr⁰C  atau J/gr⁰C )

C   = kapasitas kalor ( kal/⁰C  atau J/⁰C )

C.    AZAS BLACK

1.      Jika 2 buah benda suhunya tidak sama saling bertemu, maka benda yang bersuhu tinggi akan melepaskan kalor ke benda yang bersuhu rendah sampai mencapai kesetimbangan termal.

2. Besarnya kalor yang dilepas = besarnya kalor yang diterima

Qlepas = Qterima

Prinsip kerja kalorimeter berdasarkan Asas Black

Kalorimeter adalah alat untuk menentukan kalor jenis suatu zat.

D.    PERUBAHAN WUJUD

Karena pengaruh kalor, wujud zat dapat berubah, misalnya dari wujud padat menjadi cair, wujud cair menjadi gas atau sebaliknya.

Perubahan wujud zat dapat digambarkan sebagai berikut

Melenyap

 

Menyublim

Pada saat terjadi perubahan wujud, kalor yang diserap dan dilepas tidak digunakan untuk menaikkan suhu melainkan untuk mengubah wujud, suhu selama proses perubahan wujud ini dinamakan suhu transisi, dan kalor selama proses perubahan wujud berlangsung dinamakan kalor latent.

Keterangan:

Q  = kalor yang diserap atau dilepas (joule atau kalori)

m  = massa zat (kg)

L  = kalor laten (joule/kg atau kalori/kg)

Yang termasuk kalor latent adalah sebagai berikut :

1. Kalor Lebur (K_L)

Adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud padat menjadi cair pada titik bekunya.

2. Kalor Beku

Adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud cair menjadi padat pada titik bekunya.

3. Kalor Penguapan (K_U)

Adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud cair menjadi uap pada titik didihnya.

4. Kalor Pengembunan

Adalah banyaknya kalor yang dilepas oleh 1 gram zat itu untuk merubah wujud uap menjadi cair pada titik embunnya.

 

 

 100⁰

			III
					Fase cair
	II

 

I

Fase padat

    0⁰

 

Dari grafik di atas :

I.       Terjadi kenaikan suhu

Q    = kalor yang diserap

m    = massa zat

c     = kalor jenis

Dt   = perubahan suhu

II.    Terjadi perubahan wujud dari padat ke cair ® melebur

-          Suhu tetap pada 0⁰C

-          Kalor yang dibutuhkan digunakan untuk melebur.

-          Kalor lebur (K_L) adalah kalor yang dibutuhkan oleh 1 gr zat padat untuk diubah menjadi zat cair pada titik leburnya

m    = massa zat (kg)

K_L   = kalor lebur (joule/kg atau kal/kg)

Q    = kalor yang diserap ( kal atau J )

III. Terjadi kenaikan suhu

 

IV. Terjadi penguapan ® perubahan wujud dari cair menjadi uap

-          Suhu tetap pada 100⁰C

-          Kalor yang dibutuhkan digunakan untuk menguap.

-          Kalor uap (K_U) adalah kalor yang diperlukan oleh 1 gr zat cair untuk diubah menjadi uap penuh pada titik didih/titik uapnya.

Q    = kalor yang diserap ( kal atau J )

m    = massa zat (kg)

K_U  = kalor uap ( J/kg atau kal/kg )

V.    Terjadi kenaikan suhu

E.     PEMUAIAN

Pemuaian :   1.    Zat Padat      =   Batang ® muai panjang

                                                     Bidang ® muai luas

                                                     Ruang ® muai volume

                    2.    Zat cair         =   Ruang ® muai volume

                    3.    Zat gas          =   - Pada tekanan tetap

                                                     - Pada volume tetap

1. Pemuaian Zat Padat

Pemuaian yang terjadi pada zat padat ada 3 yaitu :

a.       Muai panjang

Jika panjang benda mula-mula Lo₁ pada suhu t₁, dipanaskan sampai suhu t₂, sehingga mengalami pertambahan panjang DL maka panjang benda setelah dinaikkan suhunya adalah sebagai berikut :

Lt  = Lo + DL jika DL = Lo . a . Dt, maka :

Lt  = Lo + Lo . a . Dt

Keterangan:

Lo  = panjang benda mula-mula (m)

DL = pertambahan panjang (m)

Dt  = t₂ – t₁ = kenaikan suhu (⁰C)

Lt  = panjang benda setelah dipanaskan (m)

a    = koefisien muai panjang (/ ⁰C)

b.      Muai Luas

Dengan cara yang sama, untuk muai luas benda aan didapatkan persamaan matematika sebagai berikut :

At  = AO + DA

DA = AO . b . Dt

Ao = luas benda mula-mula (m²)

At  = luas benda setelah dipanaskan (m²)

b        = Koefisien muai luas (/ ⁰C)

Dimana harga b = 2a

c.       Muai Volume

Untuk muai volume, berlaku persamaan matematika sebagai berikut

Vt  = Vo + DV

DV = Vo . g . Dt

Vo = volume benda mula-mula (m³)

Vt  = volume benda setelah dipanaskan (m³)

g    = koefisien muai volume (/ ⁰C)

Dimana g = 3a atau g =

2. Pemuaian Zat Cair

Pemuaian yang terjadi adalah pemuaian volume :

Jika suatu bejana berisi penuh zat cair, kemudian dipanaskan, maka zat cair tersebut tumpah/tidak.

Penuh zat cair

Syarat tumpah g cair > g padat

Zat cair yang tumpah = Vo . Dt ( g_cair - g_padat )

3. Pemuaian Zat Gas

Gas dapat dipanaskan pada tekanan tetap dan volume tetap.

Pada gas ditentukan antara lain :

-          Volume = V

-          Tekanan = P

-          Suhu = T

a.       Hukum Boyle

Hasil kali tekanan dan volume suatu gas dalam ruang tertutup dalam beberapa keadaan tetap asal suhu tetap.

 

b.      Hukum Gay Lusac

Semua gas mempunyai koefisien muai yang sama yaitu

g =

Ø  Gas dipanaskan pada tekanan tetap

Mempunyai g_P =

Vt = Vo ( 1 + g_P . Dt )

Jika gas pada suatu bejana tertutup kemudian dipanaskan/didinginkan

Ø  Gas dipanaskan pada volume tetap

Mempunyai g_V =

Pt = Po ( 1 + g_V . Dt )

Jika gas pada suatu bejana tertutup kemudian dipanaskan/didinginkan

c.       Hukum Boyle – Gay Lusac III

           I                                II                                       III

 

P2 V2 T2

P2 V T1

P1 , V1 T1

                       ditekan                       dipanaskan

I    Pada P₁ V₁ dan T₁ ® P₁ V₁ = P₂ V₂

II   Pada P₂ V dan T₁   ® V =  ...................... 1

III Pada P₂ V₂ dan T₂ ®    ...................... 2

Dari persamaan 1 dan 2 maka :

            =

Hasil kali tekanan dan volume dibagi suhu mutlaknya suatu gas dalam ruang tertutup dalam beberapa keadaan harganya tetap.

              = C

F.     PERPINDAHAN KALOR

Kalor dapat merambat melalui tiga macam cara, yaitu : cara Konduksi (hantaran), Konveksi (aliran) dan cara Radiasi (pancaran).

1. Konduksi (hantaran)

T1

T1

A

L

Adalah proses perambatan kalor yang tidak disertai dengan perpindahan massa zat, biasanya terjadi pada zat padat.

A

Jika panjang batang L, luas penampang A dan selisih suhu kedua ujungnya DT, maka besarnya kalor yang mengalir dalam batang persatuan waktu dinyatakan sebagai berikut:

 

Keterangan:

H    = jumlah kalor yang mengalir tiap satu satuan waktu (kal/det atau joule/det)

K    = koefisien konduksi termal (kal/m⁰C)

A    = luas penampang batang (m²)

DT  = selisih suhu (⁰C)

L     = panjang batang (m)

Contoh Soal :

T

Tq

Tp

Q

P

Dua buah batang logam P dan Q dengan ukuran yang sama tetapi jenisnya berbeda, dilekatkan seperti gambar. Ujung kiri P bersuhu 80⁰C dan ujung kanan Q bersuhu 10⁰C. Jika koefisien konduksi termal P = 2 kali koefisien konduksi termal Q, tentukan suhu bidang batas P dan Q!

	800C				100C

 

2. Konveksi (aliran)

Adalah proses perambatan kalor suatu zat yang disertai dengan perpindahan massa, biasanya terjadi pada zat cair dan gas.

Rumus :      H = h . A . DT

Keterangan:

H    = jumlah kalor yang merambat tiap satuan waktu (kal/det atau joule/det)

A    = luas penampang (m²)

H    = koefisien konveksi termal (kal/m^2oC)

DT  = selisih suhu (^oC)

3. Radiasi (pancaran)

H = Kalor/t

Adalah perpindahan kalor yang tidak perlu zat perantara. Setiap benda berpijar selalu berfungsi sebagai sumber cahaya mempunyai energi sebesar E dan daya sebesar P.

Jika datang pada suatu bidang timbul intensitas = W

Keterangan : E     = energi T     = waktu P     = daya A    = luas bidang W   = intensitas

Adalah besarnya energi yang dipancarkan sumber energi setiap satuan waktu yang menembus bidang secara tegak setiap satuan luas bidang.

Cahaya ® E   

P =  watt    

Intensitas ® W =

Benda bersuhu tinggi berarti mempunyai energi panas/kalor sebesar Q sehingga :

W = e s T⁴

s     = konstanta Stefan Baltzman ( 5,67 . 10⁸ W/m²K⁴)

e     = emisivitas

T     = suhu mutlak

Soal-Soal Latihan :

I.         Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan tepat!

1.      Sebuah benda diukur suhunya adalah 60⁰C.

Tentukan suhu tersebut apabila diukur dengan skala derajat Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin!

2.      Jika termometer skala Fahrenheit menunjukkan angka 167⁰F. Berapakah angka yang ditunjukkan oleh termometer skala Reamur, Celcius dan Kelvin?

3.      Sepotong logam bermassa 4 kg dipanaskan dari suhu 20⁰C menjadi 30⁰C menggunakan pemanas listrik berdaya 800 watt. Ternyata untuk itu diperlukan waktu 16 detik. Jika efisiensi pemanas tersebut 100%. Tentukan.

a.       Kalor jenis logam

b.      Kapasitas skalor logam

4.      Sebatang logam bermassa 400 gram dipanaskan sampai 80⁰C lalu dimasukkan ke dalam 800 gram air pada suhu 10⁰C (kalor jenis air 1 kal/g⁰C). Jika suhu akhir timah dan air adalah 12⁰C. Berapa kalor jenis timah tersebut?

5.      Sebuah pipa baja panjangnya 80 cm pada suhu 30⁰C. Jika koefisien muai panjang baja = 1,1 x 10^-5 /⁰C. Berapa panjang pipa pada suhu 80⁰C?

6.      Sebuah plat besi luasnya 8m² pada suhu 25⁰C. Jika suhu dinaikkan menjadi 95⁰C. Berapa luas plat besi sekarang? (koefisien muai panjang besi = 1,1 x 10^-6 /⁰C)

7.      Gas dalam ruang tertutup dengan volume 50ml suhunya 20⁰C. Gas tersebut kemudian dipanaskan hingga 111⁰C pada tekanan tetap. Berapa volume gas setelah dipanaskan?

8.      Sebutkan perbedaan antara perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi, jelaskan dengan rumus-rumusnya!

9.      Sebuah benda hitam sempurna luas 5m², suhunya 127⁰C. Tentukan energi yang dipancarkan selama 4 detik jika s = 5,7 x 10^-8 watt m^-2.K^-4!

10.  Sebuah bola mempunyai suhu 227⁰C. Jika s = 5,7 x 10^-8 w .m^-2.k^-4. Maka tentukan energi yang dipancarkan benda persatuan luas tiap detiknya. (Bola dianggap benda hitam sempurna)

II.      Isilah titik-titik dibawah ini dengan jawaban yang tepat!

1.      Pada termometer zat cair, yang paling baik cairannya adalah ....

2.      104⁰F sama dengan .... ⁰C.

3.      303⁰K = .... ⁰R.

4.      Jika koefisien muai panjang = a, koefisien muai luas = b dan koefisien muai volume = j, maka a = .... b = .... g.

5.      Batang baja pada suhu 283 K panjangnya 50 cm. Jika koefisien muai panjang baja = 1,1 x 10^-5/⁰K, maka panjang baja pada suhu 383 K adalah ....

6.      Panjang sebatang logam pada suhu 25⁰C adalah 4 meter dan pada suhu 105⁰C panjangnya 402cm, koefisien muai panjang logam adalah ....

7.      Rambatan kalor pada zat cair dan gas dengan disertai perpindahan massa disebut ...

8.      Perpindahan kalor dari matahari ke bumi disebut ....

9.      Sebuah benda hitam jika suhunya naik menjadi 4 kali emula maka energi yang dipancarkan menjadi .... kali.

10.  Besarnya energi kalor yang dipancarkan tiap detik oleh benda hitam sempurna seluas 2 m². Pada suhu 100 K adalah ....

III.   Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan tepat!

1.      Apa yang dimaksud dengan :

a.       Konduksi

b.      Konveksi

c.       Radiasi

2.                                                                                                                                   Dua batang logam besi dan baja dengan ukuran sama dilekatkan seperti gambar dibawah. Ujung besi bersuhu 5⁰C dan ujung baja bersuhu 105⁰C. Jika koefisien konduksi termal besi dan baja masing-masing 0,14 dan 0,11 kal/cm⁰C. Berapa temperatur sambungannya?

3.      Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,4 kal/s.m. ⁰C memiliki luas penampang aliran 40 cm². Fluida tersebut mengalir dari dinding dengan suhu 100⁰C ke dinding lain yang suhunya 50⁰C, kedua dinding sejajar. Berapakah besar kalor yang dialirkan tersebut!

4.      Sebuah benda hitam sempurna luas permukaan 2 m², bersuhu 227⁰C. Hitunglah energi yang dipancarkan jika s = 5,7 . 10^-8 W/m²k⁴!

5.      Berapakah perbandingan jumlah energi yang dipancarkan oleh benda hitam pada suhu 800⁰K dan 600⁰K?

6.      Suatu fluida dengan koefisien konveksi termal 0,02 kal/s.m^2oC. Jika fluida tersebut mengalir dari dinding bersuhu 120⁰C ke dinding lain yang bersuhu 40⁰C, kedua dinding sejajar, maka berapakah besar kalor yang dapat dialirkan tersebut? Diketahui luas penampang 40 cm²!

7.                                                                                                                                  

3000C

Dari gambar jika luas penampang dan panjang baja ukurannya sama dengan kuningan, harga koefisien konduksi baja = 0,6 kal/s. ⁰cm dan koefisien konduksi kuningan = 1,8 kal/m⁰C. Berapa ⁰C suhu hubung kedua batang tersebut?

8.      Sebuah benda luas permukan 4 m². Hitunglah daya radiasinya jika suhu benda 127⁰C dan koefisien emisivitas = 0,8!

9.      Sebuah benda hitam sempurna luasnya 5 m² suhunya 400 K, jika ¶ = 5,7 x 10^-8 W/m²k⁴. Hitunglah energi kalor yang dipancarkan tiap detik?

10.  Sebuah benda yang luas permukaannya 2m², hitunglah daya radiasinya jika suhu benda 27⁰C! (diket koefisien emisivitas = 0,8)

11.  Apa yang dimaksud dengan:

a.       1 kalori

b.      Kalor jenis

c.       Kapasitas kalor

12.  Apa saja kebaikan air raksa dibanding alkohol dalam pengisian termometer!

13.  Isilah titik-titik berikut:

a.       90⁰C    = .... ⁰K

b.      64⁰R    = .... ⁰F

c.       113⁰F  = .... ⁰K

14.  Berapakah besarnya kapasitas kalor zat yang massanya 350 gram diberi kalor sebesar 200 kalori sehingga suhunya naik 4⁰C?

15.  Suatu gas terdapat dalam ruang tertutup yang volumenya 10 liter tekanan 4 atm, suhu 90⁰C, jika volume diturunkan setengahnya dan suhu diturunkan menjadi 30⁰C. Berapakah tekanan gas tersebut sekarang!

16.  Suatu termometer mempunyai titik beku 20⁰ dan titik didih 100⁰

a.       Tuliskan hubungan Rumus termometer A dan termometer celcius!

b.      Jika pada termometer A terbaca 81⁰ tentukan angka pada skala celcius!

17.  Gas dalam raung tertutup volumenya 90 liter suhunya 3⁰C jika suhu gas dinaikkan menjadi 94⁰C pada tekanan tetap. Berapakah volume gas tersebut sekarang?

18.  Logam pada 10⁰C panjangnya 3 m, setelah dipanaskan sampai 90⁰C bertambah panjang 4 mm. Berapakah koefisien muai panjang logam tersebut?

19.  Tuliskan diagram perubahan wujud zat dari cair, padat dan gas!

20.  400 gram es pada titik leburnya. Kalor laten es = 3,34 x 10⁵ j/Ks. Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan?

IV.   Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dengan cara memberi tanda silang (X) pada huruf a, b, c, d, atau e!

1.      Suatu plat baja luasnya 8 m², suhu awalnya 25 ⁰C, jika suhu dinaikkan menjadi 85⁰C dan koefisien muai panjang baja 1 x 10^-5 /⁰C, maka pertambahan luas baja adalah ....

a.       176 mm²                                               d.    1056 mm²

b.      132 mm²                                               e.     740 mm²

c.       2560 mm²

2.      Silinder motor vespa yang terbuat dari baja pada suhu 20 ⁰C, mempunyai volume langkah 150 cc. Jika suhu mesin naik menjadi 140 ⁰C dan koefisien muai panjang baja 14 x 10^-6 /⁰C maka volume silinder tersebut menjadi ....

a.       150,648 cc                                            d.    150,198 cc

b.      150,297 cc                                            e.     150,243 cc

c.       150,756 cc

3.      Logam yang biasa digunakan untuk pengisian termometer adalah ....

a.       Ag                                                        d.    Mg

b.      Pb                                                         e.     Hg

c.       Sn

4.      Panas 4,18 joule adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan
1 gram air murni sehingga ....

a.       Suhunya naik 10 ⁰C

b.      Suhunya naik 1 ⁰C

c.       Suhunya naik 100 ⁰C

d.      Suhunya naik 5 ⁰C

e.       Suhunya naik 2 ⁰C

5.      Rumus kimia zat yang digunakan sebagai pengganti air raksa dalam termometer adalah ....

a.       H₂SO₄                                                   d.    Ca (OH)₂

b.      NaCl                                                     e.     C₄H₁₀

c.       C₂H₅OH

6.      Termometer Reamur menunjukkan 50⁰ sama dengan .... ⁰F

a.       158⁰                                                      d.    32⁰

b.      10,67⁰                                                   e.     18,7⁰

c.       126⁰

7.      Selisih suhu suatu ujung batang logam adalah 30 ⁰C. Dalam skala Fahrenheit selisih suhu adalah ....

a.       32⁰                                                        d.    54⁰

b.      42⁰                                                        e.     86⁰

c.       64⁰

8.      Pertambahan panjang yang dihasilkan dari proses pemanasan logam adalah ....

a.       Berbanding lurus dengan panjang logam mula-mula

b.      Berbanding terbalik dengan perubahan suhu

c.       Berbanding terbalik dengan koefisien panjang

d.      Berbanding terbalik dengan panjang setelah pemanasan

e.       Berbanding lurus dengan kalor jenis

9.      Suatu logam panjang 4 m dipanaskan dari 5 ⁰C sampai 55 ⁰C, Jika koefisien muai panjang logam 1,6 x 10^-6 /⁰C maka panjang logam setelah pemanasan adalah ....

a.       4,032 m                                                d.    4,32 m

b.      4,0032 m                                              e.     4,325 m

c.       4,00032 m

10.  Besarnya koefisien muai gas pada tekanan tetap untuk semua jenis gas adalah ....

a.                                                             d.    0,82

b.      0,273                                                    e.     273

c.       0,082

11.  Sebuah benda hitam jika suhunya naik menjadi 4 kali semula maka energi yang dipancarkan menjadi ....

a.       16 kali                                                   d.    128 kali

b.      32 kali                                                   e.     256 kali

c.       64 kali

12.  Sebuah lubang kecil dalam suatu perapian dianggap sebagai benda hitam, luasnya 2 cm² dan suhu perapian 927 ⁰C jika V = 5,67 x 10^-8 watt/m²K⁴, maka besarnya kalor yang dipancarkan lubang adalah ....

a.       5,6 watt                                                d.    4,4 watt

b.      1,12 watt                                              e.     560 watt

c.       11,2 watt

13.  Suatu benda hitam pada suhu 127 ⁰C memancarkan energi sebesar W joule/S benda tersebut kemudian dipanaskan hingga suhunya mencapai 527 ⁰C. energi yang dipancarkan benda hitam menjadi ....

a.       4 kali                                                     d.    12 kali

b.      8 kali                                                     e.     16 kali

c.       10 kali

14.  Sebuah benda hitam sempurna luasnya 4 m², bersuhu 300 K, jika s = 5,67 x 10^-8 watt/m²K⁴, maka besarnya energi kalor yang dipanaskan adalah ....

a.       459,27 watt                                          d.    918,54 watt

b.      1837,08 watt                                        e.     2296,35 watt

c.       1377,81 watt

15.  Dalam peristiwa radiasi kalor oleh sebuah benda yang paling menentukan besar kecilnya kalor adalah ....

a.       Reaksinya                                             d.    Suhunya

b.      Luas permukaannya                             e.     Panjangnya

c.       Massa jenisnya

16.  Perpindahan kalor yang terjadi pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan partikel zat tersebut disebut ....

a.       Konveksi                                              d.    Resonansi

b.      Radiasi                                                 e.     Isolasi

c.       Konduksi

17.  Perpindahan kalor yang tidak memerlukan medium perantara disebut ....

a.       Resonansi                                             d.    Konduksi

b.      Isolasi                                                   e.     Radiasi

c.       Konveksi

18.  Besarnya kalor yang merambat secara konveksi pada zat cair adalah ....

a.       H = h . A . DT                                      d.    H = es . TA⁴ – TB⁴

b.      H = e v . T4                                          e.     H = k .

c.       H = k . L. DT

19.  Batang alumunium panjangnya 2m, luas penampangnya 80 mm². Ujung-ujung batang bersuhu 10⁰C dan 50⁰C. Besarnya kalor yang merambat tiap detik adalah ....

a.       0,002 kal/s

b.      0,004 kal/s

c.       0,006 kal/s

d.      0,008 kal/s

e.       0,01 kal/s

20.  Sebuah keping tembaga tebalnya 5 mm luas penampang 8000 cm². Sisi yang satu bersuhu 120 ⁰C dan sisi lainnya bersuhu 140 ⁰C. Jika koefisien konduksi termal besi = 4,6 x 10^-3 Kj/m.sK, maka besarnya kalor yang berpindah melewati keping adalah ....

a.       7,15 Kj/s                                               d.    10,42 Kj/s

b.      14.32 Kj/s                                             e.     20,12 Kj/s

c.       3,86 Kj/s

21.  Silinder motor vespa yang terbuat dari baja pada suhu 25 ⁰C mempunyai volume langkah 150 cc. Volume langkah silinder pada suhu 135 ⁰C (koefisien muai panjang baja 12 x 10^-6 /⁰C) adalah ....

a.       150,864 cc                                            d.    150,243 cc

b.      150,729 cc                                            d.    150,198 cc

c.       150,594 cc

22.  Ketel uap massanya 3500 kg berisi 1200 kg air yang suhunya 20⁰C. Kalor jenis
1 kal/g⁰C dan kalor jenis besi 0,11 kal/g⁰C. Jumlah kalor yang diperlukan pada pemanasan awal mencapai 100 ⁰C adalah ....

a.       30,800 Kkal                                          d.    96.000 Kkal

b.      36,500 Kkal                                          e.     126.800 Kkal

c.       65.200 Kkal

23.  Panas 4,18 joule ialah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan
1 gram air murni sehingga ....

a.       Suhunya naik 5⁰C

b.      Suhunya naik 1⁰C

c.       Suhunya naik 3⁰C

d.      Suhunya naik 4⁰C

e.       Suhunya naik 10⁰C

24.  Pada pengukuran suhu badan dengan termometer Celcius menunjukkan skala 70⁰C. Jika diukur dengan termometer Fahrenheit menunjukkan angka ....

a.       79⁰F                                                      d.    126⁰F

b.      102⁰F                                                    e.     141⁰F

c.       158⁰F

25.  Pada pengukuran zat cair mendidih dengan termometer Celcius adalah 60 ⁰C. Jika diukur dengan termometer Reamur, Fahrenheit dan kelvin, masing-masing
adalah ....

a.       R = 48⁰, F = 140⁰, K = 333⁰

b.      R = 75⁰, F = 140⁰, K = 300⁰

c.       R = 50⁰, F = 108⁰, K = 300⁰

d.      R = 48⁰, F = 108⁰, K = 300⁰

e.       R = 48⁰, F = 108⁰, K = 333⁰

26.  Pertambahan panjang logam jika dipanasi

a.       Sebanding dengan panjang mula-mula dan jenis logamnya

b.      Sebanding panjang mula-mula dan kenaikan suhunya

c.       Tergantung jenis logam dan kenaikan suhunya

d.      Tergantung panjang mula-mula, jenis logam dan kenaikan suhunya

e.       Tergantung panjang mula-mula logamnya

27.  Suatu batang tembaga panjangnya 2,5 m dan pada suhu 15 ⁰C. Jika koefisien muai panjang tembaga 1,7 x 10^-6 /K, maka pada pemanasan sampai suhu 35 ⁰C pertambahan panjang batang ....

a.       2 mm                                                    d.    0,5 mm

b.      1,5 mm                                                 e.     0,2 m

c.       0,85 mm

28.  Besarnya koefisien muai gas pada tekanan tetap untuk semua jenis gas adalah ....

a.       273                                                       d.    0,82

b.      0,082                                                    e.     1/273

c.       0,273

29.  Suatu plat baja seluas 4 m² suhunya 20 ⁰C suhu dinaikkan menjadi 120 ⁰C. Jika koefisien muai panjang baja 11 x 10^-6 /⁰C, maka luasnya sekarang adalah ....

a.       4,0088 m²

b.      40,088 m²

c.       4,088 m²

d.      4,808 m²

e.       4,2808 m²

30.  Volume gas oksigen pada tekanan 1,01 x 10³ N/m² dan suhunya 10 ⁰C adalah
1 x 10^-2 m³, jika tekanan menjadi 120 x 10³ N/m dan suhunya 100 ⁰C, maka volume gas tersebut sekarang adalah ....

a.       1,1 x 10^-2 m³                                         d.    2,8 x 10^-2 m³

b.      1,4 x 10^-2 m³                                         e.     33,67 x 10^-2 m³

c.       1,85 x 10^-2 m³

31.  Sebuah benda pada suhu 10 ⁰C panjangnya 4 meter. Jika koefisien muai panjangnya 5 x 10^-4 /⁰C maka panjang benda pada suhu 70 ⁰C adalah ....

a.       4,48 m                                                  d.    4,12 m

b.      4,04 m                                                  e.     4,102 m

c.       4,24 m

32.  Sebuah logam mempunyai koefisien muai panjang 11 x 10^-5 /⁰C, dipanaskan dari suhu 30 ⁰C sehingga mengalami pertambahan panjangnya sebesar 0,055 m. Panjang mula-mula logam tersebut adalah ....

a.       10 m                                                     d.    0,01 m

b.      0,1 m                                                    e.     1 m

c.       100 m

33.  Suatu zat mempunyai kapasitas kalor 5 kal/⁰C, jika 40 kg zat tersebut diberi kalor 80 Kkal suhunya naik 40 ⁰C, maka massa zat tersebut adalah ....

a.       50 gram                                                d.    400 gram

b.      100 gram                                              e.     300 gram

c.       200 gram

34.  Termometer Reamur menunjukkan 48⁰ sama dengan .... ⁰F

a.       80                                                         d.    321

b.      108                                                       e.     381

c.       140

35.  Selisih suhu suatu ujung batang logam adalah 80⁰C, maka selisih suhu tersebut sama dengan .... ⁰F

a.       60                                                         d.    95

b.      95                                                         e.     167

c.       176