Contoh soal Fisika suhu dan kalor

*KALOR*

1. Pada suatu termometer A, titik beku air adalah 15oA dan titik didih air adalah 165oA. Bila suatu benda diukur dengan termometer celcius bersuhu 42oC, maka berapakah suhu ini diukur dengan termometer A?
2. Volume sebuah silinder kuningan pejal pada suhu 25oC adalah 20 cm3 .Tentukan volume silinder pada suhu 110oC. Jika koefisien muai panjang kuningan 1,9 x 10-5/oC
3. Aluminium yang massanya 4 kg pada suhu 20oC kapasitas kalornya 3600 J/K. Apabila aluminium tersebut dipanaskan sampai 110oC, hitunglah ;
a. Banyak kalor yang diperlukan
b. Kalor jenis aluminium
4. Berapakah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu dari es -10oC sehingga menjadi air 20oC. Anggap massa es menjadi air tetap sebanyak 100 gr. Jika kalor lebur es= 80 kal/gr, kalor jenis es = 0,5 kal/groC
5. Air yang massanya 215 gr suhunya 40oC dicampur dengan es yang suhunya -6oC setelah diaduk ternyata 50% es mencair, jika kalor lebur es 80 kal/gr, titik lebur es 0oC, kalor jenis es 0,5 kal/gr dan massa panci tempat air diabaikan, maka berapakah massa es yang dimasukkan.
6. 50 gr es pada suhu 0oC dimasukkan kedalam 200 gr air yang bersuhu 20oC, jika kalor lebur es = 80 kal/gr dan kalor jenis air = 1 kal/groC, maka berapakah suhu campurannya.
7. Hitunglah banyaknya kalori yang dihantarkan selama 8 jam melalui kaca jendela yang berukuran panjang 180 cm, lebar 160 cm, dan tebal 5 mm. Diketahui suhu permukaan luar jendela 35oC dan suhu permukaan dalamnya 20oC. Koefisien konduksi termal kaca 0,0025 kal/s cm oC.
8. Sebuah bola dengan emisivitas 0,4 dipanaskan hingga suhunya 27oC, jika bola tersebut menyerap kalor dengan laju 2,5 J/s. Tentukanlah luas permukaannya.
9. Suatu jenis gas menempati volume 100 cm3 pada suhu 27oC, dan tekanan 1 atm. Bila suhu gas menjadi 87 oC, sedangkan tekanan menjadi 2 atm. Berapakah volume gas sekarang
10. Dua batang logam P dan Q dengan ukuran yang sama, tetapi terbuat dari bahan yang berbeda. Ujung kiri P bersuhu 90oC dan ujung kanan Q bersuhu 0oC. Apabila koefisien konduksi termal P = dua kali Q maka berapakah suhu sambungan antara P dan Q


*SUHU*

1. Termometer X saat dimasukkan ke dalam es yang sedang mencair menunjukkan angka -20oX dan saat dimasukkan ke dalam air yang sedang mendidih menunjukkan angka 120oX. Jika termometer Celcius menunjukkan angka 20oC, maka angka berapakah yang ditunjukkan termometer X.
2. Luas sebuah aluminium pada suhu 30oC adalah 40 cm2. Tentukan luas aluminium pada suhu 90oC. Jika koefisien muai panjang aluminium 2,4 x 10-5/oC.
3. Sebuah benda massanya 500 gr, diberikan kalor sebanyak 400 kalori, sehingga suhunya naik 2oC. Hitunglah;
a. Kalor jenis dari benda tersebut
b. Kapasitas kalor
4. 10 gr es pada suhu -2 oC, dimasukkan kedalam 50 gr air bersuhu 80oC, bila kalor jenis es = 0,5 kal/groC. Kalor lebur es = 80 kal/oC , berapakah suhu akhir campuran es dan air tersebut
5. Logam dengan kalor jenis 0,2 kal/oC, bersuhu 100oC. Dimasukkan kedalam 300 gr air bersuhu 20oC. Setelah terjadi kesetimbangan suhu akhir 50oC. Berapakah massa logam tersebut.
6. Sebatang logam 150 cm dengan luas penampang 30 cm2. Salah satu ujungnya menempel pada es 0oC dan ujung yang lainnya menempel pada benda dengan suhu 100oC. Jika konduktivitas termalnya 0,9 kal/s cmoC. Hitunglah kalor yang merambat melalui logam tersebut selama 10 sekon.
7. Sebuah benda hitam bersuhu 127oC dengan luas permukaan0,6 m2. Jika konstanta Stefan Bolzman 5,67 x 10-8 W/m2K4. Berapakah kalor yang dipancarkan selama 10 menit.
8. Tabung dengan volume 20 lt berisi gas ideal suhunya 127oC dan tekanannya 5 x 104 Pa. Kemudian tabung tersebut dipanaskan hingga mencapai suhu 327oC. Apabila volum tabung dianggap tetap, tentukan tekanan gas pada tabung sekarang.
9. Batang baja dan kuningan mempunyai ukuran yang sama , dan salah satu ujungnya dihubungkan. Suhu ujung batang baja yang bebas 200oC, sedangkan suhu ujung batang kuningan yang bebas 400oC . Jika koefisiennya konduksi termal baja dan kuningan masing-masin 0,12 kal/cm s oC dan 0,24 kal/cm soC. Hitunglah suhu pada titik sambungannya.
10. 60 kg air panas pada suhu 82oC mengalirkan kedalam bak mandi. Untuk menurunkan suhunya 300 kg air dingin pada suhu 10oC ditambahkan ke dalam bak tersebut. Berapa suhu akhir campuran?