Дулаан ба төлөв байдлын өөрчлөлтийн талаархи жишээ асуултууд

15 Contoh soal kalor dan perubahan wujud

Pembahasan Soal Kalor

1. Untuk menaikkan suhu air laut 1°C diperlukan дулаан 3900 Joule. Jika тодорхой дулаан air laut 3,9 × 10³ J/Kg°C, maka massa air laut adalah …

А. 100 кг

B. 10 кг

C. 1 кг

D. 0,1 кг

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Perubahan suhu (ΔТ) = 1^oC

Kalor (Q) = 3900 Joule

Kalor jenis air laut (c) = 3,9 x 10³ J/Kg°C = 3900 J/Kg°C

Асуусан: Massa air laut (m)

Хариулт:

Дулааны томъёо:

Q = mc ΔT

Keterangan : Q = kalor, m = massa, c = kalor jenis, ΔT = perubahan suhu

м = Q / c ΔТ = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1

Jadi massa air laut (m) = 1 kilogram

Зөв хариулт нь C.

2. Tembaga bermassa 2 kg dengan suhu 30°C. Menerima kalor sebesar 39.000 J. Jika kalor jenis tembaga 390 J/kg °C, maka suhu akhir dari tembaga adalah …

А. 80°C

B. 50°C

C. 30°C

D. 20°C

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Масс (м) = 2 кг

Анхны температур (T)₁) = 30^oC

Kalor yang diserap (Q) = 39.000 Joule

Kalor jenis (c) tembaga = 390 J/kg ^oC

Асуусан: Suhu akhir tembaga (T₂)

Хариулт:

Дулааны томъёо:

Q = mc .Т

Keterangan : Q = kalor, m = massa, c = kalor jenis, ΔT = perubahan suhu

Q = mc ΔT = mc (T₂ - Т₁)

39.000 = (2)(390)(T)₂ - 30)

100 = (2)(1)(T)₂ - 30)

100 = (2)(T)₂ - 30)

50 = Т₂ - 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80^oC

Зөв хариулт нь А.

3. Untuk menaikkan suhu 5 kg air dari 15°C menjadi 40°C diperlukan kalor sebanyak….

(kalor jenis air 4,2 × 10³ J/Kg° C)

А. 525.000 Ж

Б. 420.000 Ж

C. 150.000 Ж

D. 21.000 Ж

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Масс (м) = 5 кг

Анхны температур (T)₁) = 15°C

Эцсийн температур (T)₂) = 40°C

Kalor jenis air (c) = 4,2 × 10³ Ж/кг°C

Асуусан: Дулаан (Q)

Хариулт:

Rumus Kalor :

Q = mc .Т

Q = (5 кг)(4,2 × 10³ Ж/кг°C) (40°C – 15°C)

Q= (5)(4,2 × 10³ Ж)(25)

Q = 525 x 10³ J

Q = 525.000 Жоуль

Зөв хариулт нь А.

4. 2 kg air dari suhu 24°C dipanaskan menjadi 90°C. Jika kalor jenis 4.200 Joule/kg°C, maka kalor yang diterima air adalah …

А. 336.000 Жоуль

Б. 259.200 Жоуль

C. 554.400 Жоуль

D. 543.600 Жоуль

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Усны масс (м3) = 2 кг

Анхны температур (T)₁) = 24°C

Эцсийн температур (T)₂) = 90°C

Kalor jenis air (c) = 4.200 Joule/kg°C

Асуусан: Kalor (Q) yang diterima air adalah….

Хариулт:

Kalor :

Q = м c .Т

Q = (2 кг)(4.200 Жоул/кг°C) (90°C – 24°C)

Q = (2 кг)(4.200 Жоул/кг°C)(66°C)

Q = (132)(4.200 Жоул)

Q = 554.400 Жоуль

Зөв хариулт нь C.

5. Air massanya 5 gr dipanaskan dari 10°C sampai 40°C. Jika kalor jenis air 1 kal/ gr°C, banyaknya kalor yang diperlukan untuk suhu air adalah …

А. 100 калори

B. 150 калори

C. 200 калори

D. 400 калори

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Масс (м) = 5 грамм

Анхны температур (T)₁) = 10^oC

Эцсийн температур (T)₂) = 40^oC

Kalor jenis air (c) = 1 kal/ gr°C

Асуусан: Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu air

Хариулт:

Дулааны томъёо:

Q = mc .Т

Q = (5 грамм)(1 kal/ gr°C)(40^oC - 10^oC)

Q= (5)(1 kal)(30)

Q = 150 калори

Зөв хариулт нь Б.

6. Bahan penghantar kalor yang paling baik adalah …

А. хөнгөн цагаан

B. raksa

C. besi

D. kaca

Хэлэлцүүлэг

Suatu bahan dapat menghantar kalor dengan baik atau tidak bergantung pada jenis bahan tersebut. Besaran fisika yang menyatakan kemampuan suatu bahan dalam menghantar kalor disebut konduktivitas termal. Semakin besar nilai konduktivitas termal, semaki baik kemampuan bahan tersebut dalam menghantar kalor.

Di bawah ini adalah nilai konduktivitas termal beberapa bahan :

Aluminium = 200 J/m s C^o

Besi = 40 J/m s C^o

Raksa = 8,30 J/m s C^o

Kaca = 0,84 J/m s C^o

Berdasarkan data di atas, nilai konduktivitas termal terbesar adalah aluminium.

Зөв хариулт нь А.

7. Air sebanyak 0,2 kg bersuhu 25^oC dipanaskan dengan kalor sebesar 42.000 Joule. Bila kalor jenis air = 4200 J/kg ^oC, maka besar suhu akhir air adalah…..

A. 100 зүйл^oC

B. 80^oC

C. 75^oC

D. 50^oC

Хэлэлцүүлэг

Semua satuan dinyatakan dalam satuan Internasional kecuali satuan suhu tetap menggunakan Celcius karena kalor menggunakan satuan J/kg ^oC.

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Усны масс (м3) = 0,2 кг

Kalor (Q) = 42.000 Joule

Kalor jenis air (c) = 4200 J/kg ^oC

Анхны температур (T)₁) = 25^oC

Асуусан: Эцсийн температур (T)₂)

Хариулт:

Дулааны томъёо:

Q = mc ΔT = mc (T₂ - Т₁)

Томъёоны тайлбар:

Q = kalor, m = massa, c = kalor jenis, ΔT = perubahan suhu, T₁ = suhu awal, T₂ = suhu akhir

Suhu akhir air adalah :

Q = mc (T₂ - Т₁)

42.000 = (0,2)(4200)(T)₂ - 25)

42.000 = 840 (T)₂ - 25)

42.000 = 840 Т₂ - 21.000

42.000 + 21.000 = 840 Т₂

63.000 = 840 Т₂

T₂ = 63.000/840

T₂ = 75^oC

Зөв хариулт нь C.

Perubahan Suhu dan Perubahan Wujud

8. 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…

А. 210.000 Ж

Б. 420.000 Ж

C. 21.000.000 Ж

D. 42.000.000 Ж

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Усны масс (м3) = 5 кг

Kalor jenis air (c) = 4200 J/kg ^oC

Анхны температур (T)₁) = 0 ^oC

Эцсийн температур (T)₂) = 10 ^oC

Perubahan suhu (ΔT) = 10 ^oC - 0 ^oC = 10 ^oC

Асуусан: Kalor yang diserap (Q)

Хариулт:

Дулааны томъёо:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ^oC)(10 ^oC) = (5)(4200 J)(10) = (50)(4200 J) = 210.000 Joule

Зөв хариулт нь А.

9. Perhatikan grafik di samping! Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses A ke C, jika kalor jenis es 2100 J/kg ^oC dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah…..

А. 4.200 Жоуль

Б. 67.200 Жоуль

C. 71.400 Жоуль

D. 75.600 Жоуль

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Semua satuan harus dinyatakan dalam satuan Sistem Internasional

Massa es (m) = 200 gram = 200/1000 kilogram = 0,2 kilogram

Kalor jenis (c) = 2100 J/kg ^oC

Kalor lebur es (L_F) = 336.000 J/kg

Асуусан: Besar kalor yang diperlukan pada proses A ke C

Хариулт:

Pada proses A ke B, kalor diserap es untuk menaikkan suhunya dari -10^oC нь 0 болж хувирдаг^oC.

Banyaknya kalor yang diserap pada proses A ke B dihitung menggunakan rumus kalor :

Q = mc .Т

Keterangan rumus : Q = kalor yang diserap, m = massa es, c = kalor jenis es, ΔT = perubahan suhu

Jadi banyaknya kalor yang diserap adalah :

Q₁ = mc ΔT = (0,2)(2100)(0-(-10) = (0,2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 Joule

Pada proses B ke C, kalor diserap untuk mencairkan semua es menjadi air. Pada proses ini hanya terjadi perubahan wujud dan tidak terjadi perubahan suhu. Suhu es dan air tetap 0^oC.

Banyaknya kalor yang diserap pada proses B ke C dihitung menggunakan rumus kalor :

Q₂ = м L_F = (0,2 kg)(336.000 J/kg) = 67200 Joule

Banyaknya kalor yang diserap pada proses A ke C :

Q = Q₁ + А₂ = 4200 Joule + 67200 Joule = 71400 Joule

Зөв хариулт нь C.

10. Perhatikan grafik hasil percobaan berikut!

Bila 2 kg air dipanaskan, dan kalor uap air = 2,27 x 10⁶ J/kg, kalor jenis air = 4.200 J/kg ^oC dan tekanan udara 1 atmosfir, maka jumlah kalor yang diperlukan untuk proses dari B ke C adalah sebesar…

A. 3.360 kiloJoule

B. 4.540 kiloJoule

C. 4.876 kiloJoule

D. 5.212 kiloJoule

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Усны масс (м3) = 2 кг

Усны уурын дулаан (л)_V) = 2,27 x 10⁶ Ж/кг

Kalor jenis air (c) = 4.200 J/kg ^oC

Асуусан: Jumlah kalor yang diserap untuk proses dari B ke C.

Хариулт:

Pada proses A ke B, kalor yang diserap air digunakan untuk menaikan suhu air dari 60^oC-ээс 100 хүртэл^oC. Pada tekanan udara 1 atmosfir, suhu air mendidih adalah 100^oC dan setelah mencapai suhu 100^oC air tidak mengalami perubahan suhu lagi tetapi mengalami perubahan wujud cair menjadi gas.

Pada proses B ke C, kalor yang diserap digunakan untuk menguapkan semua air menjadi gas. Banyaknya kalor yang diserap dihitung menggunakan rumus :

Q = м L_V = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J/kg) = 4,54 x 10⁶ Joule = 4540 x 10³ Joule = 4540 kilo Joule

Зөв хариулт нь Б.

11.

Дараах графикт анхаарлаа хандуулна уу
50 грамм жинтэй мөсийг -5 хэмээс халаана.^oC-ийг 60 хэмд устай холбоно^oC ус. Хэрэв мөсний хайлах дулаан = 80 кал/грамм бол мөсний хувийн дулаан = 0,5 кал/грамм ^oC, усны тодорхой дулаан = 1 калори/грамм ^oC байвал C-ээс D хүртэлх процесст шаардагдах дулааны хэмжээ нь ... байна.

А. 125 калори
B. 3.000 калори
C. 4.000 калори
D. 7.125 калори

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Мөсний масс (мэс) = 50 грамм
Мөсний температур (T es) = -5 ^oC
Мөсний хувийн дулаан (c es) = 0,5 калори/грамм ^oC
Хайлах мөсний дулаан (л мөс) = 80 калори/грамм
Усны температур (T ус) = 60 ^oC
Усны хувийн дулаан (c ус) = 1 калори/грамм ^oC
Асуулт: C-ээс D хүртэлх процесст ялгарч буй дулааны хэмжээ
Хариулт:

А-аас В хүртэлх процесст мөсний температур -5-аас өөрчлөгдөнө. ^oC нь 0 болж хувирдаг ^oC
B-ээс C хүртэлх процесст бүх мөс ус болж хувирдаг (хатуу бодис шингэн болж хувирдаг). Энэ процесст температур өөрчлөгддөггүй.
C-ээс D хүртэлх процесст усны температур 0-ээс өөрчлөгддөг. ^oC нь 60 болж хувирдаг ^oC

А-аас В хүртэлх процесст шаардагдах дулаан:
Q = mc ΔT
Q = (м_es)(в)_es)(0 – Т_es)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 калори
B-ээс C хүртэлх процесст шаардагдах дулаан:
Q = м L
Q = м_es L_es
Q = (50)(80) = 4000 калори
C-ээс D хүртэлх процесст шаардагдах дулаан:
Q = mc ΔT
Q = (м_агаар)(в)_агаар)(Т_агаар - 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 калори

А-аас D хүртэлх процесст шаардагдах дулаан:
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 калори

Зохиогч энэ төрлийн асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэхийг ойлгоход туслахын тулд процесс бүрт шаардагдах дулааны хэмжээг тооцоолсон. Асуулт нь C-ээс D хүртэлх процесст шаардагдах дулаан юм.

Зөв хариулт нь Б.

12.

Berdasarkan grafik di samping banyaknya дулаан yang dibutuhkan 3 kg es dalam proses dari A-B-C adalah… (тодорхой дулаан es = 2.100 J/kg^oC, kalor lebur es = 336.000 J/kg)

А. 630 кЖ
B. 819 кЖ
C. 1071 кЖ
D. 3276 кЖ

Хэлэлцүүлэг

Grafik di atas menggambarkan proses perubahan wujud es menjadi air.
Pada proses A-B, kalor digunakan untuk menaikan suhu es dari -10^oC-ээс 0 хүртэл^oC.
Q = m c (delta T)
Q = (3)(2100)(0-(-10)) = (3)(2100)(10) = 63.000 Joule = 63 kJ (kj = kilo Joule)
Pada proses B-C, kalor digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air. Pada proses ini, suhu es tidak mengalami perubahan
Q = м L_F
Q = (3)(336.000) = 1.008.000 Joule
Banyaknya kalor yang dibutuhkan es pada proses A-B-C adalah :
63 kJ + 1.008 kJ = 1071 kJ
Зөв хариулт нь C.

13.

Perhatikan grafik pemanasan 500 gram es suhu -10^oC berikut! Jika kalor jenis es 2100 J/kg^oC, kalor jenis air 4.200 J/kg^oC, dan kalor lebur es 336.000 J/kg. Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk proses dari B-C-D ?

А. 31.500 Ж
Б. 63.000 Ж
C. 168.000 Ж
D. 231.000 Ж

Хэлэлцүүлэг
Massa es dinyatakan dalam satuan gram karenanya ubah menjadi satuan kilogram (satuan internasional). 500 gram = 0,5 kg.
Pada proses B-C, kalor digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air
Q = м L_F
Q = (0,5)(336.000) = 168.000 Joule
Pada proses C-D, kalor digunakan untuk menaikkan suhu air dari 0^oC-ээс 30 хүртэл^oC
Q = m c (delta T)
Q = (0,5)(4200)(30-0) = (0,5)(4200)(30) = 63.000 Joule
Banyaknya kalor yang dibutuhkan es pada proses B-C-D :
168.000 Жоул + 63.000 Жоул = 231.000 Жоул
Зөв хариулт нь D.

14.
Perhatikan grafik pemanasan 1 kg es berikut ini! Jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor jenis air adalah 4.200 J/kg^oC, maka kalor yang dibutuhkan dalam proses dari P-Q-R adalah…
А. 10.500 Ж
Б. 21.000 Ж
C. 336.000 Ж
D. 346.500 Ж
Хэлэлцүүлэг
Pada proses P-Q, kalor digunakan untuk menaikkan suhu es dari -5^oC-ээс 0 хүртэл^oC
Q = m c (delta T)
Q = (1)(2100)(0-(-5)) = (1)(2100)(5) = 10.500 Joule
Pada proses Q-R, kalor digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air
Q = м L_F
Q = (1)(336.000) = 336.000 Joule
Banyaknya kalor yang dibutuhkan es pada proses P-Q-R adalah :
10.500 Жоул + 336.000 Жоул = 346.500 Жоул
Зөв хариулт нь D.

15. Perhatikan grafik pemanasan 1 kg es berikut ini!

Жика тодорхой дулаан es 2.100 J/kg^oC, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor jenis air adalah 4.200 J/kg^oC, maka kalor yang dibutuhkan dalam proses dari P-Q-R adalah…

А. 10.500 Ж

Б. 21.000 Ж

C. 336.000 Ж

D. 346.500 Ж

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Мөсний масс = 1 кг

Kalor lebur es (L_F) = 336.000 J/kg

Kalor jenis es (c es) = 2.100 J/kg^oC

Kalor jenis air (c air) = 4.200 J/kg^oC

Асуусан: Kalor yang diperlukan pada proses P-Q-R

Хариулт:

Pada proses P ke Q, kalor digunakan untuk menaikkan suhu es dari -5^oC нь 0 болж хувирдаг^oC. Kalor dihitung menggunakan rumus : Q = m c ΔT, di mana Q = kalor, m = massa es, c = kalor jenis es, ΔT = perubahan suhu dari -5^oC-ээс 0 хүртэл^oC.

Kalor yang diperlukan pada proses P ke Q :

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joule

Pada proses Q ke R, kalor digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air. Pada proses ini, suhu tidak berubah. Kalor dihitung menggunakan rumus : Q = m L_F, di mana Q = kalor, m = massa es, L_F = kalor lebur es.

Kalor yang diperlukan pada proses Q ke R :

Q = м L_F = (1)(336.000) = 336.000 Жоул

Kalor total :

10500 + 336.000 = 346.500 Joule

Зөв хариулт нь D.

Асуултын эх сурвалж:

Бага сургууль/Исламын шашны бага сургуулийн шинжлэх ухааны үндэсний шалгалтын асуултууд