);

Contoh soal kalor serta pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal kalor yang disertai pembahasannya atau penyelesaiannya. Kalor adalah energi yang berpindah karena perbedaan suhu.

Rumus kalor:
Q = m . c . ΔT
Rumus kapasitas kalor
C = m . c
Rumus kalor laten
Q = m . L

Keterangan:

  • Q = kalor (Joule)
  • m = massa (kg)
  • c = kalor jenis (Joule/kg.°C)
  • ΔT = perubahan suhu (°C)
  • L = kalor laten (Joule)

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal klaor dan pembahasannya dibawah ini.

Contoh soal 1

Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 0,5 kg zat cair (kalor jenis 400 J/kg.°C) dari 28 °C menjadi 38 °C adalah…

A. 0,2 kJ

B. 0,4 kJ

C. 2,0 kJ

D. 4,0 kJ

E. 4,5 kJ

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 0,5 kg
  • c = 400 J/kg.°C
  • ΔT = 38 °C – 28 °C = 10 °C

Maka kalor dihitung dengan rumus sebagai berikut:

  • Q = m . c. ΔT
  • Q = 0,5 kg . 400 kg/J.°C . 10 °C = 2000 J = 2,0 kJ

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 2

Zat cair yang massanya 10 kg dipanaskan dari suhu 25 °C menjadi 75 °C memerlukan panas sebesar 4 x 105 J. Kalor jenis zat tersebut adalah…J/kg.°C

A. 200

B. 400

C. 600

D. 800

E. 1000

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 10 kg
  • Q = 4 x 105 J
  • ΔT = 75 °C – 25 °C = 50 °C

Cara menghitung kalor jenis sebagai berikut:

→ c =
Q
m . ΔT

→ c =
4 x 105 J
10 kg . 50 °C
= 800 J/kg.°C

Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 3

Alumunium bermassa 2 kg dengan suhu 20 °C menerima kalor sebesar 180.000 J. Jika kalor jenis alumunium 900 J/kg.°C maka suhu akhir alumunium adalah…°C

A. 70

B. 80

C. 100

D. 120

E. 130

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 2 kg
  • To = 20 °C
  • Q = 180.000 J
  • c = 900 J/kg.°C

Cara menghitung suhu akhir (T1) alumunium sebagai berikut:

  • Q = m . c . ΔT
  • 180.000 J = 2 kg . 900 J/kg.°C. (T1 – 20 °C)
  • 180.000 J = 1.800 J/°C . (T1 – 20 °C)
  • T1 – 20 °C = 180.000 J / 1.800 J/°C = 100 °C
  • T = 100 °C + 20 °C = 30 °C

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 4

Kapasitas panas air yang bermassa 2 kg jika kalor jenis 400 J/kg.°C adalah…J/°C

A. 0,02

B. 200

C. 400

D. 800

E. 1000

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 2 kg
  • c = 400 J/kg.°C

Kapasitas panas atau kapasitas kalor dihitung dengan rumus dibawah ini.

  • C = m . c
  • C = 2 kg . 400 J/kg.°C = 800 J/°C

Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 5

Sebongkah es bermassa 0,4 kg pada suhu 0 °C. Banyak kalor yang dibutuhkan untuk melebur es menjadi air jika kalor lebur es 80 kal/gr adalah…

A. 20 kal

B. 32 kal

C. 2000 kal

D. 3200 kal

E. 32.000 kal

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 0,4 kg = 400 gr
  • L = 80 kal/gr

Kalor lebur es dihitung dengan rumus dibawah ini:

  • Q = m . L
  • Q = 400 gr . 80 kal/gr = 32.000 kalori

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 6

Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan antara suhu (T) dengan kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat.

Grafik suhu terhadap kalor
Grafik suhu terhadap kalor

Kalor lebur zat tersebut adalah…

A. 71 kal/gr

B. 79 kal/gr

C. 80 kal/gr

D. 81 kal/gr

E. 150 kal/gr

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

Kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan zat dari A ke B:
→ Q = 150 kal – 71 kal = 79 kalori
Kalor lebur L:
→ L =
Q
m
=
79 kalori
1 gram
= 79 kal/gr.

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 7

Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah suhu 900 gram es dari suhu – 10 °C hingga seluruhnya menjadi air bersuhu 20 °C adalah …(kalor jenis air = 1 kal/g.°C, kalor jenis es = 0,5 kal/g.°C, kalor lebur es = 80 kal/g)

A. 1800 kal

B. 4500 kal

C. 7200 kal

D. 13500 kal

E. 20000 kal

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • m = 900 gram
  • T1 = – 10 °C
  • T2 = 20 °C
  • cair = 1 kal/g.°C
  • ces = 0,5 kal/g.°C
  • Les = 80 kal/g

Untuk menjawab soal ini kita gambarkan terlebih dahulu grafik perjalanan es menjadi air seperti dibawah ini:

Grafik perjalanan es menjadi air
Grafik perjalanan es menjadi air

Selanjutnya kita hitung Q1, Q2 dan Q3 dengan rumus ditunjukkan gambar diatas:

  • Q1 = m . ces . ΔT = 900 g . 0,5 kal/g.°C . (0 – (-10)) °C = 4500 kal
  • Q2 = m . Les = 900 g . 80 kal.g = 7200 kal
  • Q3 = m . cair . ΔT = 900 g . 1 kal/g.°C . (20 – 0) °C = 1800 kal

Jadi kalor total = 4500 kal + 7200 kal + 1800 kal = 13500 kalori. Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 8

Perhatikan grafik dibawah ini.

Grafik suhu terhadap waktu
Grafik suhu terhadap waktu

Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses A ke C (kalor jenis es 2100 J/kg.°C dan kalor lebur es 336.000 J/kg) adalah…

A. 4200 J

B. 67200 J

C. 71400 J

D. 75500 J

E. 80000 J

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

  • QAB = m . ces . ΔT = 0,2 kg . 2100 J/kg.°C . (0 – (-10)) °C = 4200 J
  • QBC = m . L = 0,2 kg . 336.000 J/kg = 67200 J

Jadi kalor dari proses A ke C = 4200 J + 67200 J = 71400 J. Soal ini jawabannya C.

You cannot copy content of this page