Belajar UN IPA Fisika SMP SKL 2 Kalor dan Zat

Fisikastudycenter, Belajar Ujian Nasional IPA Fisika SMP, suhu dan pengaruhnya pada zat, berisi  soal fisika kalor  dan pembahasan.

SKL 2

Menerapkan konsep zat dan kalor serta kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator 3

Menentukan salah satu besaran yang terkait dengan kalor dan pengaruhnya pada zat.

Tipikal Soal

1) Ayah hendak membuat secangkir kopi. Untuk itu ayah memanaskan air sebanyak 250 gram yang bersuhu 20^oC hingga mendidih.





Jika kalor jenis air adalah 4200 J/kg^oC, maka banyak kalor yang diperlukan untuk mendidihkan air adalah....

A. 20.000 J
B. 84.000 J
C. 200.000 J
D. 84.000.000 J

Pembahasan

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu bahan adalah
Q = m x c x Δ T
dimana
m = massa bahan (kg)
c = kalor jenis bahan {J/kg °C)
Δ T = pertambahan suhu (°)
Q = kalor yang diperlukan (J)
Data dari soal
m = 250 gram = 0,25 kg
c = 4200 J/kg^oC
Δ T = 100 - 20 = 80^oC
sehingga
Q = 0,25 x 4200 x 80 = 84000 joule

2) Perhatikan grafik di samping!



Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses A ke B , jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah….
A. 4.200 joule
B. 67.200 joule
C. 71.400 joule
D. 75.600 joule

Pembahasan

Seperti soal nomor 2
Q = m x c x Δ T
 data dari soal
m = 200 gram = 0,2 kg
c = 2.100 J/kg^oC
Δ T = 0-(-10) = 10 ^oC
sehingga
Q = 0,2 x 2100 x 10 =4200 joule
Catatan : kalor lebur es tidak digunakan dalam perhitungan

3) Perhatikan grafik di samping!



Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses B ke C , jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah….
A. 4.200 joule
B. 67.200 joule
C. 71.400 joule
D. 75.600 joule

Pembahasan

Data dari soal
m = 200 gram = 0,2 kg
c = 2.100 J/kg^oC
L =  336.000 J/kg
Banyaknya kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (meleburkan ) es menjadi air adalah
Q = mL
dimana L adalah kalor lebur es
Sehingga
Q = 0,2 x 336000 = 67200 joule.


4) Berdasarkan grafik, banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh 5 kg air dalam proses dari C ke D (kalor jenis air = 4.200 J/kg^oC) adalah.....




A. 210.000 J
B. 420.000 J
C. 21.000.000 J
D. 42.000.000 J
Soal UN Fisika SMP 2009 P12 No. 5

Pembahasan

Seperti nomor 2, namun kalor jenis yang digunakan adalah kalor jenis air.
Q = m x c x Δ T
Q = 5 x 4200 x 10 = 210000 joule

5)Perhatikan grafik di samping!



Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses A ke C , jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah….
A. 4.200 joule
B. 67.200 joule
C. 71.400 joule
D. 75.600 joule
Soal UN Fisika SMP 2010 P04 No. 5

Pembahasan

A ke C melalui dua proses, yaitu AB dan BC
Proses AB untuk menaikkan suhu es dari -10^oC menjadi 0^oC
Kalor yang diperlukan :
Q = m x c x Δ T = 0,2 x 2100 x 10 = 4200 joule ---> c = kalor jenis es

 Proses BC untuk meleburkan es

Kalor yang diperlukan :

 Q = mL  = 0,2 x 336000 = 67200 joule

Jumlahkan kedua kalor tersebut

Q = 4200 + 67200 = 71.400 joule.

6) Perhatikan grafik di bawah!

Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses B ke D, jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC , kalor jenis air 4200 J/kg^oC  dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah….

A. 4.200 joule

B. 67.200 joule

C. 149.200joule

D. 235.600 joule

Pembahasan

B ke D melalui 2 proses, BC dan CD

 Proses BC untuk meleburkan es

Kalor yang diperlukan :

 Q = mL  = 0,2 x 336000 = 67200 joule

Proses  C ke D untuk menaikkan suhu air

Q = m x c x Δ T  = 0,2 x 4100 x 100 = 82000 joule ---> c = kalor jenis air

 Jumlah kalor = 67200 + 82000 = 149200 joule