contoh soal dan pembaasan tentang termodinamika

Soal SoalThermodinamika:SuhudanKalor
SoalNo.1
Panassebesar12kjdiberikanpadapadasepotonglogambermassa2500
gramyangmemilikisuhu30oC.Jikakalorjenislogamadalah0,2
kalori/gr oC,tentukansuhuakhirlogam!
Pembahasan
Data:
Q=12kilojoule=12000joule
m=2500gram=2,5kg
T 1=30 oC
c=0,2kal/gro C=0,2x4200joule/kgo C=840joule/kgo C
T 2=...?
Q=mcΔ T
12000=(2,5)(840) ΔT
Δ T=12000 /2100=5,71o C
T 2=T1+ΔT=30+5,71=35,71o C
SoalNo.2
500gramesbersuhu− 12oCdipanaskanhinggasuhu−2 o C.Jikakalorjenis
esadalah0,5kal/g o C,tentukanbanyakkaloryangdibutuhkan,nyatakan
dalamsatuanjoule!
Pembahasan
Data:
m=500gram
T 1=−12 o C
T 2=−2 o C
Δ T=T2−T1=− 2 o−(−12)=10 o C
c=0,5kalori/gr oC
Q=....?
Q=mcΔ T
Q=(500)(0,5)(10)=2500kalori
1kalori=4,2joule
Q=2500x4,2=10500joule
SoalNo.3
500gramesbersuhu0o Chendakdicairkanhinggakeseluruhanesmenjadi
airyangbersuhu0o C.Jikakalorjenisesadalah0,5kal/goC,dankalorlebur
esadalah80kal/gr,tentukanbanyakkaloryangdibutuhkan,nyatakandalam
kilokalori!
Pembahasan
Datayangdiperlukan:
m=500gram
L=80kalori/gr
Q=....?
Q=mL
Q=(500)(80)=40000kalori=40kkal
SoalNo.4
500gramesbersuhu0o Chendakdicairkanhinggamenjadiairyangbersuhu
5o C.Jikakalorjenisesadalah0,5kal/goC,kalorleburesadalah80kal/gr,
dankalorjenisair1kal/g oC,tentukanbanyakkaloryangdibutuhkan!
Pembahasan Pembahasan
Datayangdiperlukan:
m=500gram
c air=1kalori/gr oC
L es=80kalori/gr
Suhuakhir→5 o C
Q=.....?
Untukmenjadikanes0o Chinggamenjadiair5o Cadaduaprosesyangharus
dilalui:
→Prosesmeleburkanes0oCmenjadiairsuhu0o C,kaloryangdiperlukan
namakanQ1
Q 1=mLes=(500)(80)=40000kalori
→Prosesmenaikkansuhuair0o Chinggamenjadiair5oC,kaloryang
diperlukannamakanQ2
Q 2=mcairΔ Tair=(500)(1)(5)=2500kalori
Kalortotalyangdiperlukan:
Q=Q 1+Q 2=40000+2500=42500kalori
SoalNo.5
500gramesbersuhu− 10oChendakdicairkanhinggamenjadiairyang
bersuhu5 oC.Jikakalorjenisesadalah0,5kal/g oC,kalorleburesadalah80
kal/gr,dankalorjenisair1kal/goC,tentukanbanyakkaloryangdibutuhkan!
Pembahasan
Datayangdiperlukan:
m=500gram
c es=0,5kalori/groC
c air=1kal/gro C
L es=80kal/gr
Suhuakhir→5 o C
Q=.....?
Untukmenjadikanes−10 o Chinggamenjadiair5 oCadatigaprosesyang
harusdilalui:
→Prosesuntukmenaikkansuhuesdari−10 o Cmenjadiesbersuhu0 oC,
kaloryangdiperlukannamakanQ1
Q 1=mcesΔ Tes=(500)(0,5)(10)=2500kalori
→Prosesmeleburkanes0oCmenjadiairsuhu0o C,kaloryangdiperlukan
namakanQ2
Q 2=mLes=(500)(80)=40000kalori
→Prosesmenaikkansuhuair0o Chinggamenjadiair5oC,kaloryang
diperlukannamakanQ3
Q 3=mcairΔ Tair=(500)(1)(5)=2500kalori
Kalortotalyangdiperlukan:
Q=Q 1+Q 2+Q 3=2500+40000+2500=45000kalori
SoalNo.6
200gramairbersuhu80 o Cdicampurkandengan300gramairbersuhu20oC.
Tentukansuhucampurannya!
Pembahasan
Datayangdiperlukan:
m 1=200gram
m 2=300gram
Δ T1=80−t
Δ T2=t−20
Suhuakhir=t=......?
Q lepas=Q terima
m 1c 1Δ T1=m2 c2 ΔT 2
(200)(1)(80−t)=(300)(1)(t−20)
(2)(1)(80−t)=(3)(1)(t−20)
160−2t=3t−60
5t=220
t=44 o C
SoalNo.7
Sepotongesbermassa100grambersuhu0°Cdimasukkankedalam
secangkirairbermassa200grambersuhu50 °C.
Jikakalorjenisairadalah1kal/gr°C,kalorjenises0,5kal/gr° C,kalorlebur
es80kal/grdancangkirdianggaptidakmenyerapkalor,berapasuhuakhir
campuranantaraesdanairtersebut?
Pembahasan
Soaldiatastentangpertukarankalor/AsasBlack.Kaloryangdilepaskan
airdigunakanolehesuntukmengubahwujudnyamenjadiairdansisanya
digunakanuntukmenaikkansuhuesyangsudahmencairtadi.
denganQ 1adalahkaloryangdilepaskanair,Q 2adalahkaloryangdigunakan
esuntukmelebur/mencairdanQ 3adalahkaloryangdigunakanuntuk
menaikkansuhuesyangtelahmencair.