I LOVE PHYSICS :)

 CONTOH SOAL SKL KALOR

1.       320 gram campuran es dan air pada suhu 0^oC berada dalam bejana yang kapasitas kalornya dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu 100°C ke dalam bejana tersebut. Suhu akhir menjadi 79°C. Jika kalor lebur es 79,0 kal/gram dan kalor penguapan air 540 kal/gram, maka banyaknya air mula-mula adalah (gram)…

Jawab:

Misalkan jumlah air dalam campuran adalah x gram, maka jumlah es dalam campuran tersebut adalah (320 - x) gram.

Kalor yang diterima = kalor yang dilepas

m.KL + m.c.ΔT = m.Ku + m.c.ΔT

(320-x).79 + 320.1.79 = 79.540 + 79.1.21

320-x + 320 = 540 + 21

640 - x = 561

x = 79 gram

2.       Suatu gas ideal berada di dalam wadah bervolume 3 liter pada suhu 27⁰C. Gas itu dipanaskan dengan tekanan tetap 1 atmosfer sampai mencapai suhu 227⁰C. hitung kerja yang dilakukan gas!

Diketahui:

PA = PB = 1 atm = 105 Pa

VA = 3 liter = 3 x 10^-3 m³

TA = 273 + 27 = 300 K

TB = 273 + 227 = 500 K

Ditanya: W?

Jawab:

Pada proses isobarik (tekanan tetap) berlaku:

VA/TA = VB/TB

(3 x 10-3)/500 = VB/300

VB = 5 x 103 m³

Sehingga,

W = P (VB – VA) = (105) {(5x10-3) - (3x10-3)} = 202,6 J

3.       2000/693 mol gas helium pada suhu tetap 27oC mengalami perubahan volume dari 2,5 liter menjadi 5 liter. Jika R = 8,314 J/mol K dan ln 2 = 0,693 tentukan usaha yang dilakukan gas helium!

Jawab:

n = 2000/693 mol

V2 = 5 L

V1 = 2,5 L

T = 27^oC = 300 K

Usaha yang dilakukan gas :

W = nRT ln (V2 / V1)

W = (2000/693 mol) ( 8,314 J/mol K)(300 K) ln ( 5 L / 2,5 L )

W = (2000/693) (8,314) (300) (0,693) = 4988,4 joule

4.       Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, maka usaha yang dihasilkan adalah….

Jawab:

η = ( 1 − Tr / Tt ) x 100 %

Hilangkan saja 100% untuk memudahkan perhitungan :

η = ( 1 − 400/600) = 1/3

η = ( W / Q1 )

1/3 = W/600

W = 200 J

5.       Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya…..%

Jawab:

Data pertama:

η = 40% = 4 / 10

Tt = 400 K

Cari terlebih dahulu suhu rendahnya (Tr) hilangkan 100 % untuk mempermudah perhitungan:

η = 1 − (Tr/Tt)

4 / 10 = 1 − (Tr/400)

(Tr/400) = 6 / 10

Tr = 240 K

Data kedua :

Tt = 640 K

Tr = 240 K (dari hasil perhitungan pertama)

η = ( 1 − Tr/Tt) x 100%

η = ( 1 − 240/640) x 100%

η = ( 5 / 8 ) x 100% = 62,5%

Ini sebenarnya soal yang dibuat untuk tugas fisika, sebenarnya ada 40 soal latihan untuk menghadapi UN. Tapi file masih dibawa temanku jadi aku share bagianku SKL Kalor dulu. Lain kali aku akan share lebih lengkapnya lagi.

20 Januari 2013