Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11
Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11 – Suhu dan kalor adalah dua aspek penting yang membentuk pengalaman sehari-hari kita.
Suhu menggambarkan seberapa panas atau dingin suatu objek, sementara kalor adalah energi yang terkandung dalam perpindahan panas antara objek.
Dalam artikel ini, Mamikos akan kupas lebih dalam tentang suhu dan kalor melalui contoh-contoh soal suhu dan kalor yang akan membantu kamu memahami konsep ini dengan lebih baik. Yuk, simak!📖😊
Rangkuman Materi tentang Suhu
Daftar Isi
Daftar Isi
- Suhu adalah istilah yang digunakan untuk mengukur seberapa panas atau dinginnya sesuatu yang kita rasakan. Alat yang sering kita gunakan untuk mengukur suhu disebut termometer, dan ada beberapa jenis skala suhu yang berbeda seperti Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.
- Kalor adalah cara energi berpindah dari satu benda ke benda lain dengan mengubah suhu mereka. Ini seperti ketika kita memasak makanan, panas dari kompor berpindah ke makanan dan membuatnya matang.
- Kalor jenis adalah ukuran seberapa banyak kalor yang diperlukan untuk menghangatkan satu kilogram zat sebanyak satu derajat Kelvin. Ini memberi tahu kita seberapa cepat benda tersebut bisa menyerap panas.
Rumus yang digunakan:
c atau
dengan penjelasan:
c = kalor jenis suatu zat (J
kg⁻¹°C⁻¹)
m = massa zat (kg)
ΔT = perubahan suhu (°K)
4. Q= banyak kalor yang diterima atau dilepas (J)Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan ketika suhu suatu benda naik atau turun satu derajat Kelvin atau satu derajat Celcius.
Ini berguna untuk menghitung seberapa besar perubahan suhu yang bisa kita buat pada benda tertentu.
Rumus yang digunakan:
atau C = m.c
dengan penjelasan:
C = kapasitas kalor (JK⁻¹)
5. Kalor laten adalah energi panas yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk mengubah bentuk atau wujudnya per kilogramnya. Misalnya, ketika es mencair menjadi air, itu memerlukan banyak kalor untuk berubah.
Rumus yang digunakan:
Dengan keterangan:
L = kalor laten ( Jkg⁻¹)
Q = kalor yang dibutuhkan saat perubahan wujud (J)
m = massa zat (kg)
Rangkuman Materi tentang Kalor
1. Pemuaian Zat Cair
Ketika kita bicara tentang pemuaian zat cair, ini hanya berarti bahwa volume cairan tersebut dapat berubah. Ini bisa dijelaskan dengan persamaan berikut:
Vt = V₀(1 + γ∆T)
∆V = γV₀∆T
2. Pemuaian Zat Padat
a. Pemuaian Panjang
Pemuaian panjang, atau pemuaian linier, terjadi ketika suatu benda padat hanya mengalami perubahan panjang dalam satu dimensi (seperti sebuah garis).
Lt = L₀ (1+ α∆T)
Keterangan Rumus:
Lt = panjang benda saat dipanaskan (m)
L₀ = panjang benda mula-mula (m)
α = koefisien muai linear/panjang (/°C)
∆T = perubahan suhu (°C)
b. Pemuaian Luas Jika benda padat tersebut memiliki dua dimensi (panjang dan lebar), maka ketika dipanaskan, baik panjang maupun lebar akan mengalami perubahan.
At = A₀ (1+ β∆T)
Keterangan dalam Rumus:
At = luas benda saat dipanaskan (m²)
A₀ = luas benda mula-mula (m²)
β = 2α = koefisien muai luas (/°C)
∆T = perubahan suhu (°C)
c. Pemuaian Volume Zat padat yang memiliki bentuk tiga dimensi akan mengalami perubahan volume ketika dipanaskan.
Vt = V₀ (1+ γ∆T)
Keterangan penggunaan Rumus:
Vt = luas benda saat dipanaskan (m³)
V₀ = luas benda mula-mula (m³)
γ = 3α = koefisien muai volume (/°C)
∆T = perubahan suhu (°C)
3. Pemuaian Zat Gas
a. Isobarik Pada tekanan yang tetap, volume gas akan berubah seiring dengan perubahan suhu mutlak gas tersebut. Ini disebut Hukum Gay-Lussac. Rumus yang dapat digunakan:
atau
b. Isokhorik
Pada volume tetap, tekanan gas akan berubah seiring dengan perubahan suhu mutlak gas. Ini juga disebut Hukum Gay-Lussac.
atau
c. Isotermis Pada suhu yang tetap, tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volume gas. Ini adalah hukum Boyle. Salah satu contohnya adalah pada pompa sepeda. Rumus yang digunakan ialah: P.V = tetap atau P₁V₁ = P₂V₂
4. Perpindahan Kalor melalui Konduksi
Perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa perpindahan partikel disebut konduksi. Jumlah kalor yang dipindahkan per satuan waktu dapat dijelaskan dirumuskan:
Dengan keterangan:
H = jumlah kalor yang merambat tiap satuan waktu
= laju aliran kalor (J s⁻¹)
k = koefisien konduksi termal (J m⁻¹s⁻¹ K⁻¹)
A = luas penampang batang (m²)
L = panjang batang (m)
ΔT = perbedaan suhu antara kedua ujung batang (K)
5. Perpindahan Kalor melalui Konveksi
Perpindahan kalor yang melibatkan perpindahan massa atau partikel zat disebut konveksi. Laju perpindahan kalor secara konveksi dapat dihitung dengan rumus matematis.
H = h A ΔT
Dengan keterangan
rumus
H = laju perpindahan
kalor (J s⁻¹)
h = koefisen
konveksi termal (J s⁻¹ m⁻² K⁻¹)
A = luas permukaan
(m²)
ΔT = perbedaan
suhu (K)
6. Perpindahan Kalor melalui Radiasi
Perpindahan kalor tanpa zat perantara disebut radiasi. Laju perpindahan kalor ini dapat dihitung dengan rumus matematis.
Dengan keterangan rumus:
Q = Kalor yang dipancarkan (J)
T = suhu mutlak (K)
e = emisivitas bahan
σ = tetapan Boltzman
= 5,67 . 10⁻⁸ W m⁻¹ K⁻⁴
A = luas penampang benda (m²)
Contoh Soal Suhu dan
Kalor Bagian 1
1. Apa yang diukur oleh
termometer?
a. Tekanan
b. Kecepatan
c. Suhu
d. Volume
e. Massa
Jawaban: c. Suhu
2. Skala suhu yang digunakan
secara luas di seluruh dunia adalah….
a. Fahrenheit
b. Kelvin
c. Reamur
d. Celsius
e. Rankine
Jawaban: d. Celsius
3. Hukum Gay-Lussac berkaitan
dengan hubungan antara….
a. Tekanan dan volume gas
b. Volume dan suhu gas
c. Tekanan dan suhu gas
d. Tekanan dan massa gas
e. Volume dan massa gas
Jawaban: c. Tekanan dan suhu gas
4. Pada pemuaian zat cair, apa yang
mengalami pemuaian?
a. Massa
b. Volume
c. Suhu
d. Bentuk
e. Massa jenis
Jawaban: b. Volume
5. Hukum Boyle berhubungan
dengan perubahan apa pada gas?
a. Tekanan dan volume
b. Suhu dan massa
c. Volume dan suhu
d. Tekanan dan suhu
e. Massa dan volume
Jawaban: a. Tekanan dan volume
Contoh Soal Suhu dan
Kalor Bagian 2
6. Apa yang dimaksud dengan kalor dalam fisika?
a. Jumlah partikel dalam suatu
zat
b. Panas yang dirasakan oleh
tubuh
c. Energi yang dipindahkan
antara benda-benda karena perbedaan suhu
d. Suhu benda dalam satuan
Kelvin
e. Tekanan pada suatu benda
Jawaban: c. Energi yang
dipindahkan antara benda-benda karena perbedaan suhu
7. Perpindahan kalor melalui
konveksi terjadi karena….
a. Perpindahan panas melalui
kontak langsung antara partikel-partikel zat
b. Perpindahan panas melalui
gelombang elektromagnetik
c. Perpindahan massa fluida yang
membawa energi panas
d. Perpindahan panas tanpa zat
perantara
e. Perpindahan panas melalui
konduksi
Jawaban: c. Perpindahan massa
fluida yang membawa energi panas
8. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk….
a. Mengukur suhu
b. Mengukur tekanan
c. Mengukur massa
d. Mengukur kalor yang
dilepaskan atau diserap dalam suatu reaksi
e. Mengukur panjang benda
Jawaban: d. Mengukur kalor yang
dilepaskan atau diserap dalam suatu reaksi
9. Kalor laten adalah….
a. Jumlah kalor yang diperlukan
untuk mengubah wujud benda
b. Kalor yang dilepaskan saat
suhu benda turun
c. Jumlah kalor yang dibutuhkan
untuk menaikkan suhu benda
d. Kalor yang dibutuhkan untuk
mengubah suhu 1 kg zat
e. Kalor yang dibutuhkan untuk
mengubah wujud 1 kg zat per satuan massa
Jawaban: e. Kalor yang
dibutuhkan untuk mengubah wujud 1 kg zat per satuan massa
10. Proses perpindahan kalor melalui kontak langsung antara partikel-partikel zat disebut….
a. Konduksi
b. Konveksi
c. Radiasi
d. Kalorimetri
e. Isolasi
Jawaban: a. Konduksi
Contoh Soal Suhu dan
Kalor Bagian 3
11. Daksa menuangkan 100 gram air dengan suhu 75°C ke atas balok es yang awalnya berada pada suhu 0°C, sehingga menyebabkan es tersebut mencair.
Jika kalor lebur es adalah 0,5 kkal/kg dan kalor jenis air adalah 1 kkal/kg°C, berapa banyak massa es yang melebur?
a. 8kg
b. 14 kg
c. 12 kg
d. 16 kg
e. 10 kg
Jawaban: a. 8 kg
12. Sebuah batang logam dengan panjang 2 meter memiliki penampang sebesar 20 cm² dan terdapat perbedaan suhu sebesar 50°C di antara kedua ujungnya.
Dengan koefisien konduksi termal sebesar 0,2 kkal/m/s/°C, berapa laju aliran kalor yang terjadi?
a. 0,005 kal s-1
b. 0,5 kal s-1
c. 0,05 kal s-1
d. 0,01 kal s-1
e. 0.001 kal s-1
Jawaban: d. 0,01 kal s-1
13. Sebuah pelat besi dengan luas 10 m² awalnya berada pada suhu 30°C.
Jika kita meningkatkan suhunya menjadi 90°C dan mengingat bahwa koefisien muai panjang besi adalah 0,000012 per derajat Celsius, maka luas pelat besi tersebut setelah pemanasan adalah…
a. 10,0114 m²
b. 10,1144 m²
c. 10,00114 m²
d. 11,0144 m²
e. 10,0144 m²
Jawaban: e. 10,0144 m²
14. Ketika suhu kawat besi adalah 20°C, panjangnya adalah 20 meter.
Berapa panjang kawat besi ini ketika suhunya naik menjadi 100°C, dengan memperhitungkan koefisien muai panjang besi sebesar 1,1 × 10⁻⁵ per derajat Celsius?
a. 20,0176 m
b. 20,1176 m
c. 21,0176 m
d. 21,1176 m
e. 22,0176 m
Jawaban: b. 20,1176 m
15. Berapa banyak
kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 500 gram air dari 20°C menjadi 50°C,
jika diketahui kalor jenis airnya adalah 4.200 J/kg°C?
a. 12000 J
b. 24000 J
c. 36000 J
d. 48000 J
e. 63000 J
Jawaban: e. 63000 J
Penutup
Seperti yang telah kita bahas,
suhu adalah ukuran dari tingkat panas atau dinginnya suatu benda. Sementara
kalor adalah energi yang dipindahkan antara benda-benda akibat perbedaan suhu.
Dalam artikel ini, Mamikos juga telah mengeksplorasi berbagai contoh soal suhu dan kalor beserta jawabannya.
Semoga artikel contoh soal suhu dan kalor akan membantu memperdalam pemahaman kamu tentang topik contoh soal suhu dan kalor dan memberikan wawasan baru tentang bagaimana suhu dan kalor memengaruhi dunia kita.📖😊
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: