Home PEMBAHASAN SBMPTN FISIKA Pembahasan Soal Sbmptn Suhu Dan Kalor

Pembahasan Soal Sbmptn Suhu Dan Kalor

by CerdaskanKita
  1. Sebuah bola berongga terbuat dari perunggu (koefisien muai linear α = 18 x 10-6 m/oC) pada suhu 0o C jarin-jarinya = 1 m. Jika bola tersebut dipanaskan hingga 80o C, maka besar pertambahan luas permukaan bola tersebut merupakan …. m2.
    A. 0,83 x 10-2 π
    B. 1,02 x 10-2 π
    C. 1,11 x 10-2 π
    D. 1,15 x 10-2 π
    E. 1,21 x 10-2 π

    Pembahasan :
    Dari soal diketahui :
    ⇒ α = 18 x 10-6 m/oC
    ⇒ ΔT = 80 – 0 = 80o C
    ⇒ r = 1 m

    Karena yang ditanya merupakan pertambahan luas, maka soal ini merupakan soal muai luas. Pertambahan luas sanggup dihitung dengan rumus berikut :

    ΔA = Ao β ΔT

    Dengan :
    ΔA = pertambahan luas (m2)
    Ao = luas mula-mula (m2)
    β = koefisein muai luas = 2α

    ΔT = perubahan suhu (oC)

    Karena luas mula-mula belum diketahui, maka kita hitung terlebih dahulu.
    ⇒ Ao = 4 π.r2
    ⇒ Ao = 4 π.(1)2
    ⇒ Ao = 4π
    Karena opsi pilihan dalam bentuk π, maka π tak perlu dimasukkan nilainya.

    Selanjutnya kita hitung pertambahan luas :
    ⇒ ΔA = Ao β ΔT
    ⇒ ΔA = Ao 2α ΔT
    ⇒ ΔA = 4π. 2(18 x 10-6) 80
    ⇒ ΔA = 320π. 36 x 10-6
    ⇒ ΔA = 11520 π x 10-6
    ⇒ ΔA = 1,15 x 10-2 π m2

    Jawaban : D

  2. Suatu kalorimeter berisi es (kalor jenis es = 0,5 kal/g K, kalor lebur es = 80 kal/g) sekaya 36 gram pada suhu -6o C. Kapasitas kalor kalorimeter adalah 27 kal/K. Kemudian ke dalam kalorimeter itu dituangkan alkohol (kalor jenis alkohol = 0,58 kal/g K) pada suhu 50o C yang menyebabkan suhu selesai menjadi 8o C. Maka massa alkohol yang dituangkan merupakan ….. gram.
    A. 108 D. 288
    B. 150 E. 300
    C. 200

    Pembahasan :
    Dari soal diketahui :
    ⇒ ces = 0,5 kal/g K
    ⇒ L = 80 kal/g
    ⇒ mes = 36 g
    ⇒ H = 27 kal/K
    ⇒ calkohol = 0,58 kal/g K

    Untuk menuntaskan soal di atas, kita gunakan asas Black. Secara simpel, prinsip dari asas Black merupakan sebagai berikut :

    Kalor lepas = kalor terima

    Pada kasus di atas, yang melepas kalor merupakan alkohol. Sementara yang menyerap kalor merupakan es, air, dan kalorimeter.

    Kalor yang dilepas :
    ⇒ Q = malkohol . calkohol . ΔT
    ⇒ Q = m (0,58) (42)
    ⇒ Q = 24,36 m

    Kalor yang diterima :

    • Oleh es 
      Untuk menaikkan suhunya dari -6o C hingga 0o C :
      ⇒ Q1 = mes .ces. ΔT
      ⇒ Q1 = 36 (0,5) {0 – (-6)}
      ⇒ Q1 = 18 (6)
      ⇒ Q1 = 108 kalori

      Untuk melebur :
      ⇒ Q2 = mes .L
      ⇒ Q2 = 36 (80)
      ⇒ Q2 = 2880 kalori

    • Oleh air
      Untuk menaikkan suhu air es dari 0o C hingga 8o C :
      ⇒ Q3 = mair .cair. ΔT
      ⇒ Q3 = 36 (1) (8 -0)
      ⇒ Q3 = 36.(8)
      ⇒ Q3 = 288 kalori
    • Oleh kalori meter
      Suhu kalorimeter berubah dari -6o C menjadi 8o C :
      ⇒ Q4 = H.ΔT
      ⇒ Q4 = 27 {8 – (-6)}
      ⇒ Q4 = 27 (14)
      ⇒ Q4 = 378 kalori.

    Berdasarkan asas Black :
    ⇒ Q lepas = Q serap
    ⇒ Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
    ⇒ 24,36 m = 108 + 2880 + 288 + 378
    ⇒ 24,36 m = 3654
    ⇒ m = 150 gram

    Jawaban : B

  3. Jika kita berada di akrab api unggun, maka kalor akan merambat dari api unggun ke badan kita melalui proses ….
    1. Radiasi dan konveksi
    2. Radiasi dan konduksi
    3. Konduksi dan konveksi 
    4. Radiasi
    5. Konveksi

    Pembahasan :
    Perpindahan kalor atau panas sanggup terjadi melalui tiga cara, yaitu :

    • Konduksi
      Konduksi merupakan perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan zat perantara. Konduksi sanggup terjadi apabila terdapat medium mediator atau konduktor. Konduksi biasanya terjadi pada zat padat.
    • Konveksi
      Konveksi merupakan perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. Konveksi umumnya terjadi pada zat cair dan gas.
    • Radiasi
      Radiasi merupakan perpindahan kalor tanpa zat perantara. Perpidahan kalor terjadi melalui pancaran.
    Berdasarkan penterangan di atas, maka sanggup kita simpulkan bahwa kalor dari api unggun merambat ke badan melalui pancaran sekaligus melalui zat mediator berupa gas-gas di udara. Dengan demikian, kalor bepindah dengan cara radiasi dan konveksi.

    Jawaban : A

Baca Juga:   Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Medan Listrik Dan Gaya Coulomb

You may also like