Bank Soal IPA SMP Kalor

Soal

Pilihan Ganda

Timah hitam 200 g dengan suhu 110 oC dimasukkan ke dalam sebuah kalorimeter yang mengandung 300 g air dengan suhu 18 oC. Jika kalor jenis timah hitam 140 J/kg oC dan kalor jenis air 4.200 J/kg oC, maka suhu akhir campuran pada saat kesetimbangan termal dicapai adalah .... (Anggap kalorimeter tidak menyerap kalor)

A

10 oC

B

15 oC

C

20 oC

D

25 oC

Pembahasan:

Diketahui:

Pada soal dinyatakan bahwa timah hitam dimasukkan ke dalam air dengan kondisi suhu timah hitam lebih tinggi daripada suhu air. Karena suhu timah hitam lebih tinggi, maka kalor bergerak dari timah hitam ke air (timah hitam melepaskan kalor, sedangkan air menerima kalor).


Ditanya:

Suhu akhir campuran pada saat kesetimbangan termal (Takhir)


Dijawab:

Soal di atas dapat diselesaikan dengan azas Black

Qlepas=QterimaQ_{lepas}=Q_{terima}

mtimah×ctimah×ΔTtimah=mair×cair×ΔTairm_{timah}\times c_{timah}\times\Delta T_{timah}=m_{air}\times\text{c}_{air}\times\Delta T_{air}

mtimah×ctimah×(T0,timahTakhir)=mair×cair×(TakhirT0,air)m_{timah}\times c_{timah}\times\left(T_{0,timah}-T_{akhir}\right)=m_{air}\times c_{air}\times\left(T_{akhir}-T_{0,air}\right)

Keterangan

  • Perhatikan bahwa pada persamaan di atas, TakhirT_{akhir} tidak dibedakan antara timah dan air. Hal ini dikarenakan pada kondisi kesetimbangan termal, kedua zat tersebut memiliki suhu yang sama (Takhir timah = Takhir air).
  • Selain itu, perhatikan pula bahwa pada persamaan Qlepas (timah), ΔT=T0,timahTakhir\Delta T=T_{0,timah}-T_{akhir} berkebalikan dengan Qterima (air) dimana ΔT=TakhirT0,air\Delta T=T_{akhir}-T_{0,air}. Hal ini karena zat yang melepaskan kalor mengalami penurunan suhu (suhu akhir < suhu awal) sedangkan zat yang menerima kalor mengalami peningkatan suhu (suhu akhir > suhu awal).


Qlepas=QterimaQ_{lepas}=Q_{terima}

mtimah×ctimah×ΔTtimah=mair×cair×ΔTairm_{timah}\times c_{timah}\times\Delta T_{timah}=m_{air}\times\text{c}_{air}\times\Delta T_{air}

mtimah×ctimah×(T0,timahTakhir)=mair×cair×(TakhirT0,air)m_{timah}\times c_{timah}\times\left(T_{0,timah}-T_{akhir}\right)=m_{air}\times c_{air}\times\left(T_{akhir}-T_{0,air}\right)

0,2×140×(110Takhir)=0,3×4.200×(Takhir18)0,2\times140\times\left(110-T_{akhir}\right)=0,3\times4.200\times\left(T_{akhir}-18\right)

3.08028Takhir=1.260Takhir22.6803.080-28T_{akhir}=1.260T_{akhir}-22.680

25.760=1.288Takhir25.760=1.288T_{akhir}

Takhir=25.7601.288T_{akhir}=\frac{25.760}{1.288}

Takhir=20T_{akhir}=20

Jadi suhu akhir campuran adalah 20 oC.

Video
19 Oktober 2021
Kalor dan Asas Black (Suhu dan Kalor SMP Kelas 7)
Rangkuman
 
28 Mei 2020
Bagian Tubuh Hewan | IPA | Kelas 4 | Tema 3 Peduli Terhadap Makhluk Hidup | Subtema 2 Keberagaman...

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal