1. Sebuah kawat lurus panjang dipanasi salah satu ujungnya. Ternyata, temperatur titik-titik pada kawat itu (dalam °C) bergantung pada jarak dari ujung yang dipanasi menurut
persamaan
+
= x2
t x t o α β
dengan x adalah jarak titik yang ditinjau dari ujung yang dipanasi (dalam meter), to, α dan β tetapan-tetapan. Satuan untuk to, dan α β berturut-turut adalah ….
A. °C, meter dan meter
B. °C . meter, tak bersatuan dan meter
-2
C. °C . meter-1, meter2 dan meter D. °C . meter
-1 -1, meter2 dan meter E. °C, meter
2 -1 dan meter
-2
2. Dua macam zat cair sejenis tapi berbeda Suhu dicampur. Massa zat cair yang lebih panas (m1) sama dengan dua kali massa zat cair yang lebih dingin (m2). Suhu awal zat cair yang lebih panas (T1) juga sama dengan dua kali suhu awal zat cair yang lebih dingin T2
A. 55 °C
30 °C. Suhu campuran pada keadaan = setimbang adalah ….
B. 50 °C C. 45 °C
D. 40 °C E. 35 °C
3. Kalor jenis es 0,5 kal/g.°C, kalor lebur es 80 kal/g dan kalor jenis air 1 kal/g.°C. Setengah kilogram es bersuhu -20°C dicampur dengan sejumlah air bersuhu 20°C, sehingga mencapai keadaan akhir berupa air seluruhnya bersuhu 0°C. Massa air mula-mula adalah
A. 1,50 kg B. 2,25 kg C. 3,75 kg
D. 4,50 kg E. 6.00 kg
4. Jika tahanan kawat perak pada temperatur 0 𝐶° adalah 1,25 ohm dan koefiein temperatur terhadap tahanan kawat tersebut adalah 0,00375/ 𝐶° , maka temperatur yang menyebabkan harga tahanan kawat tersebut menjadi dua kali lipat….
A. 2000𝐶 D. 2660𝐶 B. 2250𝐶 E. 3000𝐶 C. 2400𝐶
5. Sebuah tangki baja yang memiliki koefisien mmuai panjang 12 x 10−6/ 𝐶0 . Jika kemudian tangki ini dipanaskan sampai 50 𝐶0 , maka jumlah bensin yang tumpah adalah sebanyak……
(SEMUA JAWABAN SAMA) A. 234 x 10−6𝑚3
B. 212 x 10−6𝑚3 C. 369 x 10−6𝑚3
D. 457 x 10−6𝑚3 E. 137 x 10−6𝑚3
6. Sebongkah tembaga bermassa 10 gram dan bersuhu 125° C dimasukkan dalam calorimeter berisi air bersuhu 20° C. suhu akhir campuran adalah 23° C. jika percobaan ini diulangi kembali dengan menggunakan kondisi awal yang sama kecuali massa tembaga yang dipakai diubah menjadi m, maka suhu akhir campuran adalah 25° C. jika calorimeter dianggap tidak menyerap kalor, maka nilai m adalah………
A. 13 gram D. 19 gram B. 15 gram E. 21 gram C. 17 gram
7. Suatu kalorimeter berisi es (kalor jenis = 0,5 kal/(gr K), kalor lebur es 80 kal/gr) sebanyak 36 gr pada suhu –6oC. Kapasitas kalor kalorimeter ialah 27 kal/K. Kemudian ke dalam kalorimeter itu dituangkan alkohol (kalor jenis 0,58 kal/(gr K)) pada suhu 50oC yang menyebabkan suhu akhir menjadi 8o
A. 108
Maka massa alkohol yang dituangkan ( dalam C.
gram) adalah … B. 150 C. 200
D. 288 E. 300
8. Jika kita berada di tepi api unggun maka kalor akan merambat dari api unggun ke tubuh kita melalui proses ...
A. B. radiasi dan konveksi C. radiasi dan konduksi D. konduksi dan konveksi E. radiasi
konveksi
9. Dua kalorimeler A dan B yang sama berisi air dengan volume yang sama pada 30 °C. Lima gram logam Al dicelupkan ke A dan lima gram logam campuran dicelupkan ke B.
T.emperatur setimbang dalam A adalah 32 °C sedangkan dalam B adalah 31,5.°C.
Temperatur awal kedua logam adalah sama yaitu 50 °C. Jika panas jenis AI sekitar 0,89 joule g-1 K-1, maka panas jenis logam campuran itu dalam satuan joule g-1 K-1 sekitar.
A. 0,97.
B. 0,89.
C. 0,80.
D. 0,65.
E. 0,48
10. Luka bakar yang diakibatkan oleh tersiram 200 gram air bersuhu 100 𝐶0 akan lebih parah dibandingkan dengan yang diakibatkan tersentuk 200 gram besi bersuhu 100 𝐶0
SEBAB
Kalor yang tersimpan dalam 200 gram air bersuhu 100 𝐶0 lebih banyak dibandingkan dengan yang tersimpan dalam 200 gram besi bersuhu 100 𝐶0
TERMODINAMIKA
1. 2 𝑚3gas helium bersuhu 27 𝐶° dipanaskan secara isobaric sampai 77 𝐶° . Jika tekanannya 3 x 10° N/𝑚5, maka usaha yang dialakukan gas adalah ……..
A. 100 kJ D. 260 kJ B. 140 kJ E. 320 kJ C. 200 kJ
2. Empat liter gas Ne dari suhu 200 K dan tekanan 2 atm mengalami proses perubahan keadaan secara isobarik sehingga mencapai suhu akhir 600 K. Usaha yang dilakukan gas itu selama berproses bernilai
A. 8 liter atm.
B. 12 liter atm.
C. 16 liter-atm.
D. 20 liter-atm.
E. 24 liter.-atm.
3. Seseorang mendengarkan kembali suaranya sebagai gema dari sebuah tebing setelah waktu 4 detik. Apabila γ adalah perbandingan panas jenis udara pada tekanan dan suhu konstan dan orang tersebut mengetahui bahwa suhu saat itu T kelvin, dan berat molekul udara M, maka orang tersebut dapat menentukan jarak tebing menurut persamaan
…
A. M
γRT
B. 2 M γRT
C. 4 M γRT
D. 6 M γRT
E. 8 M γRT
4. Rapat massa suatu gas ideal pada suhu T dan tekanan P adalah ρ. Jika tekanan gas tersebut dijadikan 1,5 P dan suhunya diturunkan menjadi 0,3 T, maka rapat massa gas dalam keadaan terakhir ini adalah …
A. 0,3 ρ B. 0,7 ρ C. 3 ρ
D. 5 ρ E. 7 ρ
5. Suatu sistem gas ideal dapat mengubah kalor yang diserap menjadi tambahan energi-dalam jika prosesnya adalah …
A. adiabatik
B. isobarik D. isotermal E. pemampatan
C. isokhorik
6. Suatu sistem gas ideal dapat mengubah kalor yang diserap menjadi tambahan energi-dalam jika prosesnya adalah …
A. adiabatik B. isobarik C. isokhorik
D. isotermal E. pemampatan 7. Satu mol gas oksigen dipanasi pada tekanan
tetap fan diawali dengan temperature 27o C.
Jika diketahui konstanta gas 2 kal/molo
A.
K, maka jumlah kalor yang diperlu kan supaya volume gas menjadi 2 kali volume awal adalah ...
B. 0,75 kkal
C. 1,0 kkal D.
1,5 kkal E. 3,25 kkal 4,6 kkal
8. Ketel listrik mampu mendidihkan 3 liter air dengan suhu awal 20𝜊 selama 10 menit. Jika tegangan yang diberikan 220 V, maka daya yang dikonsumsi adalah……..
A. 1342 watt D. 2100 watt B. 1672 watt E. 2455 watt C. 1834 watt
9. Sebuah mesin carnot mula-mula diopera-sikan dengan suhu kedua tandon masing-masing 300 K dan 400 K. Agar efisiensinya naik menjadi 2 kali semula, maka dengan suhu rendah tetap, suhu tandon kalor yang bersuhu tinggi harus dinaikkan menjadi
A. 500 K.
B. 600 K.
C. 800 K.
D. 900 K.
E. 1200 K.
10. Tekanan sebuah gas dalam bejana yang volumenya 100 𝑐𝑚3 adalah 200 kPa dan rata-rata energi kinetik translasi masing-masing partikel adalah 6,0 X 10−21 joule. Jumlah partikel gas pada bejana adalah…….
A. 3 X 1021 B. 5 X 1021 C. 8 X 1021
D. 10 X 1021 E. 12 X 1021
11. Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1,2×105 Pa dan volume 40 liter. Bila gas memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter, maka gas akan menyerap kalor dari lingkungan sebesar 2×105
(1) suhu akan bertambah
J. Pada akhir proses
…
(2) gas melakukan usaha sebesar 1,2 × 105 (3) gas mengalami perubahan energi dalam
800 J
J
(4) massa jenis gas bertambah
12. Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada diagram P-V di samping ini.
(1) Usaha dari a ke b adalah 1,5 x 104J (2) Usaha dari b ke c adalah 0,5 x 104J (3) Usaha dari c ke a adalah nol
(4) Usaha neto dalam satu siklus adalah 1,0 x 104J
13. Dua kg es bersuhu 0 oC dicampur dengan 8 kg air bersuhu t oC. Campuran suhu tersebut mencapai suhu setimbang 20 oC tanpa pertukaran kalor dengan lingkungan.
Dengan kalor jenis air 1 kka/kgoC, kalor jenis es 0,5 kkal/kgoC dan kalor lebur es 80 kkal/kg, berapa nilai t?
A. 10 B. 15 C. 20 D. 40 E. 45
14. Sebongkah tembaga bermassa 10 gram dan bersuhu 1250C dimasukkan ke dalam kalorimeter berisi air bersuhu 200C. Suhu akhir campuran adalah 230C. Jika percobaan ini diulangi kembali dengan dengan menggunakan kondisi awal yang sama kecuali massa tembaga yagn dipakai diubah menjadi m, maka suhu akhir campuran adalah 250C. Jika kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, maka nilai m adalah
A. 13 gram B. 15 gram C. 17 gram D. 19 gram E. 21 gram
15. Semakin tinggi temperatur tembaga yang digunakan untuk mengalirkan arus listrik, maka semakin tinggi resistivitasnya.
Sebab
Tembaga memiliki resistivitas yang lebih kecil dibandingkan dengan nikelin.
16. Lima kilogram es bersuhu -220C dipanaskan sampai seluruh es tersebut mencair dengan
suhu 00C. Jika kalor laten es 333 kJ/kg dan kalor jenis es 2100 J/kg 0C, maka jumlah kalor yang dibutuhkan adalah ..
A. 1496 kJ B. 1596 kJ C. 1696 kJ D. 1796 kJ E. 1896 kJ
17. Sebatang rel kereta api memiliki panjang 30 m ketika suhu 20 oC. Untuk menguji sifat termal rel tersebut, maka diperlukan percobaan dengan menaikkan suhunya menjadi 40 oC sehingga panjangnya menjadi 30,0075 m. Jika rel diuji pada suhu -10 oC, maka panjangnya menjadi....
A. 29,97250 m B. 28,97750 m C. 29,98250 m D. 29,98750 m E. 29,98875 m
18. Sebongkah es bermassa 50 gr dan bersuhu 100C dimasukkan dalam 400 gr air bersuhu 400C. Kalor jenis es adalah 2060 J/kg0C.
Kalor laten fusi adalah3,34 x105J/kg. Kalor total yang dibutuhkan es untuk mencair dengan suhu 00
A. 1,03 kJ C adalah ....
B. 5,67 kJ C. 16,70 kJ D. 17,73 kJ E. 18,76 kJ
19. Sebuah benda padat dari angkasa luar bermassa M mempunyai kapasitas kalor jenis c, kalor lebur L, dan konduktivitas termal tinggi. Ketika memasuki atmosfer bumi, benda mengalami gesekan atmosferik dan menyerap energi dengan kelajuan serap R konstan sehingga suhunya berubah sebesar ∆T tepat di bawah titik leburnya.
Waktu yang diperlukan benda tersebut untuk melebur semuanya adalah ...
A. 𝑀(𝑐+𝐿)𝛥𝑇𝑅 B. 𝑀(𝛥𝑇𝑐+𝐿)𝑅 C. 𝑀(𝑐+𝐿)𝛥𝑇𝑅𝑅 D. 𝑀𝛥𝑇(𝑐+𝐿)𝑅 E. 𝑀(𝑐𝛥𝑇+𝐿)𝑅
20. Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0o C dengan 1 cc air bersuhu 0o C dalam wadah dinding adiabatik adalah . .
A. Air dan es tidak dapat ditentukan.
B. Air sedikit lebih banyak daripada es C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air
D. 1 gram es dan 1 cc air E. 1,5 gram es dan 0,5 cc air
21. Sebuah tangki berisi penuh gas nitrogen 40 kg pada tekanan 7,0 atm dan bersuhu 770C.
Setelah diselidiki, ternyata pada tangki tersebut terjadi kebocoran sehingga memungkinkan gas nitrogen tersebut lolos keluar. Ketika tangki tersebut beradapada suhu 270C dan tekanan 3,0 atm, perbandingan massa nitrogen yang lolos ke luar dengan massa mula-mula adalah ....(1 atm = 105 Pa)
A. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 1 : 4 D. 1 : 5 E. 1 : 8
22. Suhu nitrogen pada saat kelajuan rms-nya (root mean square) sama dengan v1 adalah 300 K. Jika kelajuan rms gas nitrogen diperbesar menjadi dua kali v1, maka suhu gas nitrogen tersebut berubah menjadi...
A. 425 K B. 600 K C. 1146 K D. 1200 K E. 2292 K
23. Dua mol gas monokromatik mengalami proses isokhorik. Temperature awal 27o C dan temperature akhir 77o C. perbandingan tekanan awal dan tekanan akhir adalah . A. 7 / 6
B. 6 / 7 C. 3 / 6 D. 3 / 7 E. 2 / 6
24. Pernyataan yang BENAR mengenai syarat-syarat gas riil agar dapat mendekati sifat gas ideal adalah ...
1) Tekanan gas harus sangat rendah 2) Gas tersebut adalah gas monoatomik
atau diatomic
3) Gas tersebut harus gas mulia dengan nomor atom yang kecil
4) Massa molekul gas besar, tetapi temperaturnya rendah
25. Dua gas ideal monoatomik A dan B, keduanya berada dalam suhu yang sama.
Gas A terdiri dari partikel bermassa m sedangkan B partikelnya bermassa 4m.
Rasio perbandingan kecepatan rerata partikel gas A terhadap gas B adalah...
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 E. 16
26. Pernyataan yang salah tentang proses isotermal gas ideal adalah ...
1) kalor yang masuk sistem sama dengan usaha yang dilakukan sistem.
2) jumlah kalor yang masuk tidak nol.
3) usaha yang dilakukan pada gas tidak nol.
4) energi dalam berubah.
27. Suatu mesin Carnot mempunyai efisiensi 30% dengan temperatur reservoir suhu tinggi sebesar 750 K. Agar efesiensi mesin naik menjadi 50%, maka temperatur reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi ..
A. 1050 K B. 1000 K C. 950 K D. 900 K E. 850 K
28. Sebuah mesin Carnot menyerap panas dari tandon panas bertemperatur 127oC dan membuang sebagian panasnya ke tandon dingin bertemperatur 27oC. Efisiensi terbesar yang dapat dicapai oleh mesin Carnot tersebut adalah...
A. 20,5%
B. 25%
C. 70,25%
D. 90,7%
E. 100%