Pembahasan Soal Asas Black

Pro Blogger Templates
www.solusifisika.com

Solusi Soal Asas Black

1. Soal
Sebongkah tembaga bermassa 10 gram dan bersuhu 125C  dimasukkan dalam kalorimeter berisi air bersuhu 20C. Suhu akhir campuran adalah 23C. Jika percobaan ini diulangi kembali dengan menggunakan kondisi awal yang sama kecuali massa tembaga yang dipakai diubah menjadi m , maka suhu akhir campuran adalah 25C. Jika kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, maka nilai m adalah... (SNMPTN 2008)
A. 13 gram
B. 15 gram
C. 17 gram
D. 19 gram
E. 21 gram
Pembahasan
mtembaga=m1
Tlogam=125C
berlaku
Qlepas=Qterima
Qlogam=Qair
karena teradapat dua kedaan, maka perbandingan keadaan pertama dan kedua
Qlepas=QterimaQlogam=Qair
karena teradapat dua kedaan, maka perbandingan keadaan pertama dan kedua
m1c1ΔT1m2c2ΔT2=maircairΔTair1maircairΔTair2m1ΔT1m2ΔT2=ΔTair1ΔTair210(12523)m2(12525)=2320252010(102)m2(100)=35m2=17gram
Jawaban  C
2. Soal
Es bersuhu 8C dan bermassa m1 gram dicampur dengan air bersuhu 12C dan bermassa  m2 gram. Pada saat terjadi kesetimbangan suhu, sebagian massa es melebur. Jika diketahui kalor lebur es = 80 kalori/gram, maka massa es yang melebur adalah (SNMPTN 2012)
A. 120(3m1+m2)gram
B. 120(m13m2)gram
C. 1203m1gram
D. 120(m1+m2)gram 
E. 120(3m2m1)gram
Pembahasan
Karena sebagian es melebur maka suhu akhir campuran adalah 0C
Qlepas=QterimaQ1+Q2=Q3mescesΔT+mLLes=maircairΔTm1(0,5)(8)+mL80=m2(1)(12)m1+20mL=3m2mL=120(3m2m1)
Jawaban E
3. Soal
320 gram campuran es dan air pada suhu 0C berada dalam bejana yang kapasitas kalornya dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu 100C  ke dalam bejana tersebut. Suhu akhir menjadi 79C. Jika kalor lebur es 79,0 kal/gram dan kalor penguapan air 540 gram kal/gram, maka banyaknya air mula - mula ..... gram (SPMB 2002)
A. 4
B. 10
C. 35
D. 65
E. 79
Pembahasan

Diketahui
mair+mes=320gram
massa air mula - mula
Qterima=QlepasQ1+Q2=Q3+Q4mesLes+mes+aircairΔT=muapcairΔT+muapLuap(320mair)79+(320×1×79)=(79×1×21)+(70×540)(320mair)+320=21+540mair=640561mair=79gram
Jawaban E
Jawaban E
4. Soal
Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0C dengan 1 cc air bersuhu 0C dalam wadah berdinding adiabatik adalah? (SNMPTN 2012)
A. Air dan es jumlahnya tidak dapat ditentukan
B. Air sedikit lebih banyak dari pada es
C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air
D. 1 gram es dan 1 cc air
E. 1,5 gram dan 0,5 cc air
Pembahasan
mes=1gram
Tes=0C
mair=1cc=1ml
Karena tidak ada perbedaan suhu antara es dan air, maka tidak ada kalor untuk mengubah wujud sehingga campuran tetap 1 gram es dan 1 cc air
Jawaban D
5. Soal
100 gram es dari 5C dicampur dengan 200 gram air dari 30C pada tekanan 1 atmosfer. Kalor jenis es 0,5kal/gC dan kalor lebur es 80 kal/gram. Jika hanya terjadi pertukaran kalor antara air dan es, maka pada keadaan air"
A. suhu selurunya di atas 0C
B. suhu seluruhnya di bawah 0C
C. suhu seluruhnya 0C dan semua es melebur
D. suhu seluruhnya 0C dan semua air membeku
E. suhu seluruhnya 0C dan sebagian es melebur
Pembahasan
Diketahui campuran antara:
Es
m = 100 gram
ces=0,5kal/gC
Les=80kal/gram
T=5C
Air
m = 200 gram
cair=1kal/gC
T=30C
Setelah dicampurkan air melepas kalor dan es menerima kalor
Air melepas kalor
Qlepas=macaΔT
Qlepas=200(1)(300)
Qlepas=6000kalori
Es menerima kalor
Qterima=mescesΔT+mesLes
Qterima=100(0,5)(0(5))+100(80)
Qterima=8250kalori
Karena
Qlepas<Qterima maka suhu akhir campuran 0C dan sebagian es melebur
Jawaban E
6. Soal
Ke dalam sebuah bejana yang berisi a gram air 30C dimasukkan b gram es 2C. Setelah isi bejana diaduk, ternyata semua es melebur. Bila massa bejana diabaikan, kalor jenis es 0,5kal/gC dan kalor lebur es 80 kal/g, maka besarnya perbandingan antar a dan b adalah (SIPENMARU 1985)
A. 27 : 10
B. 8 : 3
C. 10 : 27
D. 3 : 8
E. 1 : 30
Pembahasan
Diketahui campuran antara:
Es
m = b gram
ces=0,5kal/gC
Les=80kal/gram
T=2C
Air
m = a gram
cair=1kal/gC
T=30C
karena setelah dicampurkan semua es melebur semua maka T akhir campuran 0C
Qlepas=QterimaQ3=Q1+Q2maircairΔT=mescesΔT+mesLesa(1)(300)=b(0,5)(0(2))+b(80)30a=81bab=8130ab=2710         
Jawaban A
7. Soal
Dalam gelas berisi 200 cc air 40C kemudian dimasukkan 40 gram es 0C. Jika kapasitas kalor gelas 20kal/Cdan kalor lebur es adalah 80 kal/gram suhu setimbangnya: (SIPENMARU 1987)
A. 0C
B. 18,5C
C. 12,6C
D. 21,6C
E. 28,0C
Pembahasan
Diketahui campuran antara:
Es
m = 40 gram
ces=0,5kal/gC
Les=80kal/gram
T=0C
Air
m = 200 cc= 200 gram
cair=1kal/gC
T=40C
Gelas
Cgelas=20kal/C
Campuran:
                                          
Qlepas=QterimaQgelas+Q3=Q1+Q2CgelasΔT+macaΔT=mesLes+mescaΔT(20)(40T)+(200)(1)(40T)=(40)(80)+(40)(1)(T0)1(40T)+10(1)(40T)=2(80)+2(1)(T)40T+40010T=160+2(1)(T)280=13TT=21,54C
Jawaban D
8. Soal
150 gram air pada gelas A ingin diketahui suhunya dengan cara dicampur dengan air yang sudah diketahui suhunya. 100 gram air dari gelas A dicampur dengan 200 gram air bersuhu 48C. Sisanya 50 gram air dari gelas A dicampur dengan 150 gram bersuhu 50C. Ternyata suhu akhir kedua campuran tersebut sama. Asumsikan tidak ada kalor yang hilang ke udara maupun ke wadah air. Suhu air mula - mula pada gelas A adalah (UTUL UGM 2018)
A. 72C
B. 66C
C. 60C
D. 56C
E. 54C
Pembahasan
Campuran pertama (A)
air 100 gram bersuhu T dengan air 200 gram bersuhu 48C
Campuran kedua (B)
air 50 gram bersuhu T dengan air 150 gram bersuhu 50C
Suhu akhir campuran kedua percobaan sama (x)
maka:
QlepasAQlepasB=QterimaAQterimaB(mcΔT)A(mcΔT)B=(mcΔT)2(mcΔT)3100c(Tx)50c(Tx)=200c(x48)150c(x50)10050=4(x48)3(x50)2=4(x48)3(x50)3(x50)=2(x48)3x150=2x96x=15096x=54C
masukan ke persamaan campuran pertama (A)
c(Tx)=200c(x48)T54=2(5448)T=66C
Jawaban B
9. Soal
Di sebuah laboratorium, sekelompok siswa melaksanakan percobaan tentang suhu dan kalor. Percobaan dilakukan dengan memasukan es yang bersuhu 10C ke dalam segelas air hangat yang bersuhu 50C. Massa es dan massa air hangat masing - masing 100 gram dan 190,48 gram. Setelah es dimasukkan ke dalam air hangat, campuran diaduk secara perlahan sampai mencapai keseimbangan termal, dimana termometer menunjukkan suhu 0C. Pernyataan yang benar tentang kondisi es sekarang adalah?
(kalor jenis es = 2100J.kg1.C1, kalor jenis air = 4200J.kg1.C1, kalor lebur es = 336.000J.kg1 )
A. es masih tersisa 50 gram
B. tidak ada es yang mencair
C. seluruh es telah mencair
D. setengah bagian es telah mencair
E. es masih tersisa 10 gram
Pembahasan
Diketahui
Kalor
mair=190,48gram
mes=100gram
ces=2100J.kg1.C1=0,5kal/gC
Les=336.000J.kg1=80kal/g
cair=4200J/kg1.C1=1kal/gC
Cek kalor yang dilepas dan diterima lebih besar mana
Kalor Lepas(air)
Qlepas=maircairΔT
Qlepas=(190,48)(1)(50)
Qlepas=9524kalori
Kalor Terima (es)
Qterima=mescesΔT+mesLes
Qterima=(100)(0,5)(10)+(100)(80)
Qterima=8500kalori
karena Qlepas>Qterima maka seluruh es melebur semua.
Jawaban C
10. Soal
Sejumlah es dan air berada pada keadaan setimbang dalam wadah kayu pada tekanan 1 atm dan suhu 0C. Pada campuran es dan air tersebut ditaburkan sejumlah garam. Diketahui titik lebur campuran es dan garam lebih rendah daripada titik lebur es. Hal berikut ini yang paling mungkin tejadi adalah (UTBK 2019)
A. es di dalam bertambah jumlahnya
B. temperatur campuran es dan air tersebut naik
C. temperatur campuran es dan air tersebut turun
D. di dalam wadah hanya terdapat campuran air dan garam
E. di dalam wadah hanya terdapat campuran es dan garam
Pembahasan
Diketahui
Terdapat es dan air dalam wadah kemudian ditaburi garam maka yang terjadi adalah campuran es dan air temperaturnya turun karena garam dapat menurunkan titik beku es.
Jawaban C
11. Soal
Sebuah timah (m = 300 g) dipanaskan hingga mencapai 80C dan diletakkan dalam kaleng alumunium ( m = 200 g) yang berisi air 400 g. Temperatur air mula - mula 18C. Jika kalor jenis alumunium 0,9  kJ/kg.K dan suhu setimbang yang dicapai 20C, hitunglah panas jenis timah tersebut! (kalor jenis air = 4,18 kJ/kg.K; kalor jenis alumunium = 0,9 kJ/kg.K) (SIMAK UI 2009)
A. 0,20  kJ/kg.K
B. 0,27  kJ/kg.K
C. 0,28  kJ/kg.K
D. 0,29  kJ/kg.K
E. 0,30  kJ/kg.K
Pembahasan
Diketahui:
maka:
Qlepas=QterimaQtimah=Qal+QairmtctΔTt=malcalΔTal+maircairΔTair300.ct(8020)=200.(0,9).(2018)+400.(4,18).(2018)18.000.ct=2360+334418.000.ct=5704ct=570418.000ct=0,32kJ/kg.K
Jawaban E
12. Soal
Suhu tiga jenis cairan A, B, dan C yang bermassa sama berturut - turut adalah 10C,20C dan 30C. Suhu campuran A dan B adalah 16C , sedangkan suhu campuran B dan C adalah 24C. Suhu campuran A dan C adalah (SNMPTN 2011)
A. 14C
B. 17C 
C. 20C
D. 23C
E. 26C 
Pembahasan
Dikeahui:
www.solusifisika.com
Benda A dan B
Qlepas=QterimamAcAΔTA=mBcBΔTBm.cA(1610)=m.cB(2016)6cA=4cBcA=46cBcA=23cB
Benda B dan C
Qlepas=QterimamBcBΔTB=mCcCΔTCm.cB(2420)=m.cC(3024)4cB=6cCcC=46cBcA=23cB
Benda A dan C
Qlepas=QterimamAcAΔTA=mCcCΔTCm.cA(T10)=m.cC(30T)23cB(T10)=23cB(30T)T10=30T2T=40T=20C
Jawaban C
13. Soal
Es yang suhunya 10C dengan air yang suhunya 10C dengan jumlah massa yang sama dimasukkan ke wadah adiabatis yang tertutup dan kapasitas panasnya diabaikan. Kalor jenis es 0,5kal/gC, kalor jenis air 1kal/gC dan kalor lebur es 80 kal/g. Setelah tercapai keseimbangan termal perbandingan jumlah massa es terhadap massa air di dalam wadah adalah? 
A. 17: 15
B. 15: 17
C. 16: 15
D. 15: 16
E. 16: 17
Pembahasan
Diketahui:
Jika di cek 
Qlepas<Qterima maka Takhir=0C
Massa yang melebur      
Qlepas=QterimaQ3=Q1+Q2m2cairΔT2=m1cesΔT1+mleburLesm(1)(100)=m(0,5)(0(10))+mlebur(80)10m=5m+mlebur80mlebur80=5mmlebur=580mmlebur=116m  
Massa es sisa
messisa=m116m=1516m
Massa akhir air
mairakhir=mair+mlebur
mairakhir=m+mlebur=m+116m=1716m
Perbandingan massa es sisa dan massa kahir es
msisaesmakhirair=15m/1617m/16=1517
Jawaban B
14. Soal
Kalor jenis 0,5kal/gC, kalor lebur es 80 kal/g, dan kalor jenis air 1kal/gC. Setengah kilogram es bersuhu 20C dicampur dengan sejumlah air besuhu 20C, sehingga mencapai keadaan akhir berupa air seluruhnya bersuhu 0C. Massa air mula - mula adalah (UM UGM 2006)
A. 1,50 kg
B. 2,25 kg
C. 3,75 kg
D. 4,50 kg
E. 6,00 kg
Pembahasan
Diketahui

mes=0,5kg=500gram
mair=.....?
maka 
Qlepas=QterimaQ3=Q1+Q2maircairΔT=mescesΔT+mesLesmair(1)(200)=(500)(0,5)(0(20)+500(80)20mair=5000+4000020mair=45000mair=2250grammair=2,25kg
Jawaban B
Pro Blogger Templates