Contoh Soal Suhu dan Kalor – SMP 2

Contoh Soal Suhu dan Kalor – SMP 2 adalah halaman yang memuat kumpulan soal suhu dan kalor untuk level kognitif aplikasi. Materi suhu dan kalor termuat dalam Kisi – Kisi Ujian Nasional 2020 dalam tiga level kognitif, yaitu pengetahuan dan pemahaman, aplikasi, dan penalaran. Untuk soal dengan level kognitif aplikasi akan menguji kemampuan menyelesaikan masalah terkait materi suhu dan kalor. Berikut ini kumpulan soal suhu dan kalor yang sesuai level kognitif aplikasi.

Contoh 1 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2018

Perhatikan tabel kalor jenis berikut!

Logam X bermassa 4,2 kg dipanaskan hingga suhunya 140oC, kemudian dimasukkan ke dalam 9,2 kg air yang suhunya 30o. Setelah beberapa saat terjadi keseimbangan, suhu akhir campuran menjadi 40o. Bila diketahui kalor jenis air 4.200 K/kgoC, maka dapat disimpulkan bahwa jenis bahan logam X adalah ….
A. alumunium
B. besi
C. tembaga
D. perak

Pembahasan:

Diketahui X:

  • massa logam X: m1 = 4,2 kg
  • suhu awal logam X: T1 = 140oC
  • suhu air: T2 = 30o
  • massa air = m2 = 9,2 kg
  • massa jenis air: C2 = 4.200 K/kgoC
  • suhu campuran = Tc = 40o

Menghitung masa jenis logam menggunakan prinsip azaz black (kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas, Q1 = Q2):

Q₁ = Q₂ 
m₁ × C₁ × ΔT₁ = m₂ × C₂ × ΔT₂
m₁ × C₁ × (T₁ – Tc) = m₂ × C₂ × (Tc – T₂)
4,2 × C₁ × (140 – 40) = 9,2 × 4.200 × (40 – 30)
4,2× C₁ × 100 = 9,2 × 4200 × 10
420 × C₁ = 386.400
C₁ = 386.400 : 420 = 920 J/kg°C

Logam yang memiliki massa jenis sama dengan 920 J/kg°C adalah Alumunium.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa jenis bahan logam X adalah alumunium.

Jawaban: A

Contoh 2 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2018

Perhatikan gambar berikut!

Sebongkah logam X yang belum diketahui jenisnya memiliki suhu 30oC , dimasukkan ke dalam tabung berisi air panas 1 kg bersuhu 80oC. Kalor jenis air 4.200 J/KgoC. Setelah terjadi keseimbangan, suhu akhir campuran logam X dan air adalah 72oC. Logam X tersebut adalah ….

Pembahasan:

Diketahui:

  • massa logam X: m1 = 2 kg
  • suhu logam X: T1 = 30oC
  • massa air panas: m2 = 1 kg
  • suhu air panas: T2 = 80oC
  • kalor jenis air: C2 = 4.200 J/KgoC
  • suhu akhir campuran logam X dan air: Tc = 72oC

Menghitung massa jenis logam X menggunakan prinsip azaz black (kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas, Q1 = Q2):

Q₁ = Q₂
m₁ × C₁ × ΔT₁ = m₂ × C₂ × ΔT₂
m₁ × C₁ × (Tc – T1) = m₂ × C₂ × (T2 – Tc)
2 × C₁ × (72 – 30) = 1 × 4.200 × (80 – 72)
2× C₁ × 42 = 1 × 4200 × 8
84 × C₁ = 33.600
C₁ = 33.600 : 64 = 400 J/kg°C

Jadi, logam X adalah tembaga dengan nilai kalor jenis sama dengan 400 J/kg°C.

Jawaban: D

Baca Juga: Suhu dan Pemuaian

Contoh 3 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2017

Andi menemukan suatu logam yang massanya 600 gram. Ketika dipanaskan dari suhu 25oC hingga 65oC diperlukan kalor 11,04 kJ. Jenis logam dan kalor jenis yang benar adalah ….

Pembahasan:

Berdasarkan informasi pada soal dapat diperoleh informasi data sebagai berikut.

m = 600 gr = 0,6 kg
∆T = T2 – T1 = 65oC – 25oC = 40oC
Q = 11,04 kJ = 11.040 J

Mencari nilai kalor jenis logam yang digunakan (C):

    \[ Q = m \times C \times \Delta T \]

    \[ 11.040 = 0,6 \times C \times 40 \]

    \[ 11.040 = 24 C \]

    \[ C = \frac{11.040}{24} \]

    \[ C = 460 \; J/Kg^{o}C \]

Jadi, jenis logam yang digunakan adalah besi dengan nilai kalor jenis sama dengagn 460 J/KgoC.

Jawaban: D

Sekian kumpulan soal suhu dan kalor yang sesuai level kognitif aplikasi berdasarkan kisi – kisi ujian nasional terbaru. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: