LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL (UN) FISIKA KELAS XI
TA. 2009/2010
1. Jika suatu zat cair mempunyai kalor didih tinggi, maka jika dipanaskan terus zat cair itu akan…
lambat menguap
2. Koefisien muai luas suatu zat padat adalah… sama dengan 2 kali koefisien muai
panjangnya
3. Sebuah kamar berada pada suhu 700 Fahreheit, yang merupakan temperatur yang nyaman bagi banyak orang. Temperatur Celciusnya adalah… Diket
t = 700 F Dity. t0 C = …? Jawab
(
)
( )
C C t
0 0
.... 38 9 5
32 70 9 5
= =
− =
4. Pada awal perjalanan tekanan udara di dalam ban mobil adalah 406 kPa dengan suhu 150 C.
Setelah berjalan dengan kecepatan tinggi, ban menjadi panas dan tekanan udara di dalam ban berubah menjadi 461 kPa. Jika pemuaian ban diabaikan, suhu udara dalam ban sekarang menjadi…
Diket
F1 = 406 kPa
T1 = 150 C = 288 K
P2 = 461 kPa
Dity. T2 = …?
Jawab
C T
T T P T P
0 2
2 2 2
1 1
.... 461 288 406
= = =
5. Kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap pada titik didihnya disebut… kalor uap
6. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 0,5 kg zat cair dari suhu 250 C menjadi 450 C (jika kalor jenis zat cair = 4000 J.Kg-1 K-1) adalah… Diket
m1 = 0,5 kg
t1 = 250 C = 298 K
t2 = 450 C = 318 K
c = 4000 J/kg.K Dity. Q = …? Jawab
Q = m.c.∆t
= (0,5).(4000).(318-298) = … J
7. Energi persatuan waktu yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam sempurna yang suhunya 1270 C adalah…
Diket e = 1
τ = 5,67 x 10-8
T = 127 + 273 = 400 K Dity. H = …?
Jawab H = e.τ .T4 H = … watt/m2
8. Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada suhu 900 C. Kemudian ditambahkan susu
sebanyak 20 gram dengan suhu 50 C. Berapakah suhu campuran? (misalkan tidak ada kalor percampuran maupun kalor yang terserap botol termos, Cair =Ckopi =Csusu =1kal/gram.0C). Diket
mK = 230 g
tK = 900 C
mS = 20 g
tS = 50 C
Dity. tC = …?
Jawab
tc =
) ( ) (
) ).( ( ) ).( (
S K
S S K K
m m
t m t
m
+ +
tc =
) 20 ( ) 230 (
) 5 ).( 20 ( ) 90 ).( 230 (
+ +
tc = … 0C
9. Kalor jenis suatu benda tergantung dari: a. Banyaknya kalor yang diserap benda b. massa benda
c. kenaikan suhu benda
10. Suatu fluida dialirkan oleh pipa dari ujung A ke ujung B. Agar kecepatan alir fluida di B lebih besar daripada di A, maka…
penampang B dibuat lebih kecil daripada penampang A
11. Sebuah alat pengepres hidrolik memiliki penghisap besar yang luas penampangnya 250 m2 dan penghisap kecil yang luas penampangnya 20 m2. Jika gaya tekan sebesar 300 N diberikan pada penghisap kecil, maka beban maksimum yang dapat diangkat pada penghisap besar adalah…
Diket
A1 = 250 m2
A2 = 20 m2
F2 = 300 N
Dity. F1 = … ?
N
12. Sebongkah es terapung di dalam bak yang berisi air
(
ρa =1gr/cm3)
. Volume es yang muncul di atas permukaan air adalah 45 cm3. Jika,
ρ maka volume es seluruhnya adalah…
Diket
13. Sebuah pipa kecil dimasukkan ke dalam bensin
(
γ =0,29N/m)
. Ternyata bensin naik setinggi 1 cm(
ρ=0,9gr/cm3)
. Maka jari-jari pipatersebut jika sudut kontaknya 370 adalah… Diket
14. Kalor yang mengalir per satuan waktu melalui suatu konduktor:
a. Sebanding dengan selisih suhu antara kedua ujungnya
b. berbanding terbalik dengan panjang konduktor
c. sebanding dengan luas penampang konduktor
15. Sebuah bejana yang sangat luas berisi air. Pada jarak 10 m dari permukaan air terdapat lubang kebocoran. Jika g = 10 m/s2 , maka kecepatan air yang jatuh dari lubang adalah…
Diket
16. Serangga dapat berjalan pada permukaan air karena…
tegangan permukaan air
17. Udara yang melewati bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat masing-masing dengan kelajuan 100 m/s dan 80 m/s. Jika luas setiap sayap 20 m2, maka besar gaya angkat kedua sayap adalah…
Diket
18. Sebuah pesawat terbang dapat mengangkasa karena…
gaya angkat dari mesin pesawat
19. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10 % energi air berubah menjadi energi listrik dengan g = 10 m/s2, daya keluaran generator listrik adalah…
watt
20. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut: 1. Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan
usaha
2. Pada proses isobaric, gas selalu mengembang 3. Pada proses adibatik, gas selalu mengembang 4. Pada proses isothermik, energi gas tetap Pernyataan yang sesuai dengan konsep thermodinamika adalah…
1 dan 4 adalah proses thermodinamika 21. Berikut adalah grafik tekanan (P) dan volume
(V) sejumlah gas ideal selama proses dari A ke B. Usaha gas selama proses AB adalah…
Diket Gambar
Dity. WAB = … ?
Jawab
WAB =P.∆V +0
= 9.(1-0,5) = … J
22. Dalam wadah yang mempunyai volume tetap, suhu suatu gas dinaikkan dari 3010 K menjadi 4030 K. Bila kapasitas kapasitor kalor gas tersebut 642 J/K, maka perubahan energi dalam gas adalah…
Diket
23. Banyaknya kalor yang diserap oleh sejumlah gas yang dinaikkan suhunya dari 320 C menjadi 600 C dengan kapasitas kalor pada tekanan tetap 641 J/K adalah…
24. Sebuah mesin pendingin mempunyai koefisien pendingin 6,0. Jika suhu ruang di luar mesin pendingin 3010 K, maka suhu terendah di dalam kulkas yang dapat dicapai adalah…
Diket
25. Sebuah mesin kalor menyerap kalor dari tandon bersuhu tinggi sebesar 8000 J. Bila mesin
melakukan usaha sebesar 6500 J, maka kalor yang dibuang mesin ke tendon bersuhu rendah adalah…
Diket Q1 = 8000 J W = 6500 J Dity. Q2 = …?
(
)
JQ
Q Q Q
Q Q Q W
...
) 6500 .( 8000 8000
. 8000
8000 8000 8000
6500
2
2 2 1
2 1
1
=
= −
− =
− =
26. Tekanan zat cair dipengaruhi oleh…
massa jenis, volume, dan kedalaman zat cair 27. Bak berbentuk kubus dengan sisi 10 cm diisi
dengan minyak yang massa jenisnya (ρ) 0,8 g/cm3. Jika massa 720 gram, maka tekanan hidrostatisnya adalah…
Diket
h = 10 cm = 10.10-2 m ρ= 0,8 gr/cm3 = 800 kg/m3 m = 720 gr = 0,72 kg Dity. PH = … ?
Jawab
Pa Pascal
h g P
m m
v v m
H
= =
=
= =
= =
−
. .
10 . 9 800
72 ,
0 4 3
ρ ρ ρ
28. Alat yang prinsip kerjanya menggunakan hokum Archimedes adalah…
kapal selam
29. Sebuah dongkrak hidrolik masing-masing penampangnya berdiameter 4 cm dan 200 cm. Gaya minimum yang harus dikerjakan pada
penampang kecil dongkrak tersebut untuk mengangkat mobil beratnya 10.000 N adalah… Diket
d1 = 4 cm = 4.10-2 m
d2 = 200 cm = 200.10-2 m = 2 m F2 = 10.000 N
Dity. F1 = …? Jawab
N F
F F
d F d
F
= =
= =
− −
1
4 1
2 2
2 1
2 2 2 2 1 1
) 000 . 10 ).( 10 . 16 ( . 4
) 2 (
000 . 10 ) 10 . 4 (
30. Sebuah pipa air masing-masing ujungnya berjari-jari 1,5 cm dan 2 cm. Jika kecepatan air pada penampang yang kecil 1,6 m/s, maka kecepatan pada penampang yang besar adalah…
Diket
r1 = 1,5 cm
r2 = 2 cm
V1 = 1,6 m/s
Dity. V2 = …?
Jawab
s m V
V r V r V
/
) 2 .( )
5 , 1 ).( 6 , 1 (
. .
2
2 2 2
2 2 2 2 1 1
=
1. Hubungan skala suhu 3 thermometer x, y, dan z tertera seperti pada gambar dibawah. Jika suatu zat cair suhunya diukur dengan thermometer z ternyata bersuhu tZ =120 Z.
Hitunglah:
a. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer x! b. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer y! Diket
Gambar
Dity. a. tX = …? b. tY = …? Jawab
a.
X tX
tX tX
0 80
3 100
15 95
15 12 0 100
0
= − =
− − = − −
b.
Y tY
tY tY tY
0 80
3 80
10
80 15 12 80
10
15 95
15 12 ) 10 ( 70
) 10 (
=
− = +
− = +
− − = − −
− −
2. Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti pada gambar. Ujung bebas batang pertama bersuhu 1000 C. Sedangkan 2 ujung lainnya bersuhu 00 C. Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang yang sama, sedangkan konduktivitas thermal batang pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut k1, k2, dan k3. Jika hubungan antara ketiganya adalah k1 = 2k2 = 2k3. Hitunglah suhu disambungan ketiga batang tersebut!
Diket
k1 = 2k2 = 3k3
Dity. suhu sambungan = …? Jawab
(
)
(
)
(
)
3 3 3 3 2
2 2 2 1
1 1
1. . . .
L T A k L
T A k L
T A
k ∆ = ∆ + ∆
Karena luas penampang (A) dan panjang (L) sama, maka bisa dihilangkan, sekaligus
disubstitusi dengan k1 = 2k2 dan 2 3 3 . 2 3 2 3
.
2k = k →k = k , sehingga:
(
2)
2(
3)
2 1
2 . .
3 2 .
) .(
2k ∆T =k ∆T + k ∆T , dimasukkan nilai suhunya:
(
)
. .(
0)
3 2 0 . ) 100 .(
2k2 −x =k2 x− + k2 x− , variabel k2 bisa dihilangkan 2k2=k2+k2
C x
x x x
x x
x x
0 200 3
8
200 3
2 3 6
200 .
3 2 2
3 2 2 200
= =
= +
= +
= −
3. Mesin Carnot bekerja pada temperatur 800 C dan 4000 C. Berapa efisiensi mesin tersebut! Diket
Mesin Carnot menjelaskan tentang prinsip kerja mesin uap. Mesin diberi energi panas pada suhu tinggi kemudian mesin mampu melakukan usaha sehingga mesin dapat menuang panas yang lebih rendah suhunya. Mesin Carnot terdapat siklus (daur) yang terdiri-dari proses isothermal dan adiabatic.
t2 = 800 C
t1 = 4000 C
Dity. η= ? (efisiensi) Jawab
% 5 1 1
400 80 1
1 1 2
= − =
− =
− =
