Asas Black – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA 2013

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.17

Es bermassa M gram bersuhu 0oC, dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram suhu 20oC yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor. Jika Les = 80 kal g-1, cair = 1 kal g-1 oC-1, semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5oC, maka massa es (M) adalah…

A. 60 gram
B. 68 gram
C. 75 gram
D. 80 gram
E. 170 gram

Pembahasan
Diketahui :
Massa air (m) = 340 gram
Suhu es (Tes) = 0oC
Suhu air (Tair) = 20oC
Suhu kesetimbangan termal (T) = 5oC
Kalor lebur es (Les) = 80 kal g-1
Kalor jenis air (cair) = 1 kal g-1 oC-1
Ditanya : Massa es (M)
Jawab :

Asas Black menyatakan bahwa dalam sistem tertutup terisolasi, kalor yang dilepaskan oleh benda bersuhu tinggi sama dengan kalor yang diserap oleh benda bersuhu rendah.
Kalor yang dilepas air (Q lepas) = kalor yang diserap es (Q serap)
mair cair ( T) = mes Les + mes cair ( T)
(340)(1)(20-5) = M (80) + M (1)(5-0)
(340)(15) = 80M + 5M
5100 = 85M
M = 5100/85
M = 60 gram
Jawaban yang benar adalah A.

Catatan :
Jika dinyatakan es bersuhu 0o maka air masih berwujud padat. Jika dinyatakan air bersuhu 0oC maka air berwujud cair. Bedakan penggunaan kata es dan air. Karena air masih berwujud padat atau es, maka kalor yang diserap terlebih dahulu digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air, karenanya pada ruas kanan persamaan di atas ditambahkan rumus untuk menghitung banyaknya kalor untuk mencairkan es (mes Les). Setelah semua es mencair menjadi air, kalor tambahan digunakan untuk menaikan suhu es dari 0oC menjadi 5oC.

(Jumlah halaman : 56)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Pengukuran
  2. Vektor
  3. Gerak Lurus
  4. Gerak Melingkar Beraturan
  5. Hukum Newton
  6. Dinamika Rotasi
  7. Usaha dan Energi
  8. Elastisitas
  9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
  10. Fluida Dinamis
  11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
  12. Termodinamika
  13. Gelombang Mekanik
  14. Alat Optik
  15. Gelombang Cahaya
  16. Gelombang Bunyi
  17. Listrik Statis
  18. Listrik Dinamis
  19. Gaya Magnet
  20. Induksi Elektromagnetik
  21. Listrik Arus Bolak Balik
  22. Efek fotolistrik
  23. Relativitas Khusus
  24. Fisika Inti
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung