Minggu, 04 Maret 2012

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)












 
Rounded Rectangle: C : R : F = 100 : 80 : 180
C : R : F =   5   :  4  :   9
K = C + 273
           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
¨    Rounded Rectangle: Q = m . c . DtRounded Rectangle: C = m . cm 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



Rounded Rectangle: Q = C . Dt
 


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.
  1. 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:
Rounded Rectangle: Q = m . LQ  = 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 (KL)
Adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud padat menjadi cair pada titik bekunya.
  1. Kalor Beku
Rounded Rectangle: Kalor Lebur = Kalor BekuAdalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud cair menjadi padat pada titik bekunya.

  1. Kalor Penguapan (KU)
Adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 gram zat itu dari wujud cair menjadi uap pada titik didihnya.
  1. Kalor Pengembunan
Adalah banyaknya kalor yang dilepas oleh 1 gram zat itu untuk merubah wujud uap menjadi cair pada titik embunnya.


Rounded Rectangle: Kalor Penguapan = Kalor Pengembunan
 

 



 1000








III
 



Fase cair
 

II
 


 
I
 
Fase padat
 
    00


 


Dari grafik di atas :
I.       Terjadi kenaikan suhu
Q    = kalor yang diserap
Rounded Rectangle: Q = m . c . Dtm    = 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 (KL) adalah kalor yang dibutuhkan oleh 1 gr zat padat untuk diubah menjadi zat cair pada titik leburnya
Rounded Rectangle: Q = m . KLm    = massa zat (kg)
KL   = kalor lebur (joule/kg atau kal/kg)
Q    = kalor yang diserap ( kal atau J )
III. Terjadi kenaikan suhu


Rounded Rectangle: Q = m . c . Dt
 


IV. Terjadi penguapan ® perubahan wujud dari cair menjadi uap
-          Suhu tetap pada 1000C
-          Kalor yang dibutuhkan digunakan untuk menguap.
-          Kalor uap (KU) 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 )
Rounded Rectangle: Q = m . KUm    = massa zat (kg)
KU  = kalor uap ( J/kg atau kal/kg )
V.    Rounded Rectangle: Q = m . c . DtTerjadi 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 :
Rounded Rectangle: At = Ao (1 + b . Dt)Rounded Rectangle: Lt = Lo (1 + a . Dt)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
Rounded Rectangle: Vt = Vo (1 + g . Dt)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 =
  1. Pemuaian Zat Cair
Rounded Rectangle: Vt = Vo (1 + g . Dt)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 ( gcair - gpadat )


  1. 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.


Rounded Rectangle: P1 V1  =  P2 V2
 


b.      Hukum Gay Lusac
Semua gas mempunyai koefisien muai yang sama yaitu
g =
Ø  Gas dipanaskan pada tekanan tetap
Mempunyai gP =
Vt = Vo ( 1 + gP . Dt )
Jika gas pada suatu bejana tertutup kemudian dipanaskan/didinginkan
Ø  Gas dipanaskan pada volume tetap
Mempunyai gV =
Pt = Po ( 1 + gV . 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:


Rounded Rectangle: H = K . A
 



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
 

 











  1. 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/m2oC)
DT  = selisih suhu (oC)

  1. 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.m2oC. 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

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar