1. Apabila di ukur dengan termometer B, titik didih air 80 °B dan titik bekunya -10 °B. Jika suhu air diukur dengan termometer Fahrenheit terbaca 40 °F, berapa suhu pada termometer B?
Pembahasan :
\begin{align*}
\frac{B-(-10)}{80-(-10)} &= \frac{40-32}{212-32} \\
\frac{B+10}{90} &= \frac{8}{180} \\
B+10 &= 4 \\
B &= -6 \quad^o\textrm{B}
\end{align*}
....
....
2. Diketahui 300 g es bersuhu -10 °C dipanaskan hingga suhunya naik menjadi 80 °C. Berapa kalor yang diperlukan selama pemanasan ini? (ces = 0,5 kal/g°C, Les = 80 kal/g, Cair = 1 kal/g°C)
Pembahasan :
\begin{align*}
Q_{tot} &= Q_1 + Q_2 + Q_3 \\
&= mc_{es}\Delta T + mL + mc_{air}\Delta T \\
&= 300\cdot 0,5 \cdot (0- (-10)) + 300\cdot 80 + 300\cdot 1\cdot (80-0) \\
&= 150 \cdot 10 + 24.000 + 24.000 \\
&= 49.500 \quad\textrm{J}
\end{align*}
3. Kedalam bejana yang mempunyai kapasitas kalor 8 kal/°C dimasukkan 400 g air yang bersuhu 30°C, kemudian dimasukkan 200 g es yang bersuhu -5 °C. Setelah diaduk, berapa gram es yang belum melebur?
Pembahasan :
\begin{align*}
Q_{lepas} &= Q_{serap} \\
Q_1+Q_2&= Q_3 +Q_4 \\
C\cdot \Delta T + mc\Delta T&= m_{es}L +m_{es}c_{es}\Delta T \\
8\cdot (30-0)+ 400\cdot 1\cdot (30-0)&= m_{es}\cdot 80 + 200\cdot 0,5\cdot (0-(-5)) \\
240+ 12.000&= 80m_{es} + 500 \\
11.740&= 80m_{es} \\
m_{es}&= 146,75 \quad\textrm{g} \\
\end{align*}
Massa es yang belum mencair = 200 g - 146,75 g = 53,25 g
4. Pada suhu 10 °C, volume kaca sebesar 150 cm³. Tabung tersebut diisi penuh dengan raksa. Berapa cm³ raksa yang tumpah jika dipanaskan sampai suhu 130 °C? Koefisien muai panjang kaca = 3 x 10⁻⁶ C-¹ dan koefisien muai ruang raksa 54 x 10⁻⁵ C⁻¹)
Pembahasan :
\begin{align*}
\Delta V &= \Delta V_{raksa} - \Delta V_{tabung} \\
&= V_{o-raksa}\gamma\Delta T - V_{o-tabung}\gamma\Delta T \\
&= 150\cdot 54\times 10^{-5}\cdot (130 - 10) - 150\cdot (3\cdot 3\times 10^{-6})\cdot (130 - 10) \\
&= 150\cdot 120 \cdot (54\times 10^{-5}-0,9\times 10^{-5}) \\
&= 150\cdot 120 \cdot (54\times 10^{-5}-0,9\times 10^{-5}) \\
&=0,9558 \quad \textrm{cm}^3\\
\end{align*}
5. Suatu gas menempati volume 60 cm³ pada suhu 27 °C dan tekanan 2 atm. Apabila tekanan tetap dan suhu berubah menjadi 127 °C, tentukan volume gas akhirnya!
Pembahasan :
Diketahui :
V = 60 cm³
T = 27 + 273 = 300 K
P = 2 atm
T' = 127 + 273 = 400 K
Ditanyakan : V' = ?
\begin{align*}
\frac{PV}{T} &= \frac{P'V'}{T'} \\
\frac{V}{T} &= \frac{V'}{T'} \\
\frac{60}{300} &= \frac{V'}{400} \\
3V'&= 240 \\
V'&= 80 \quad \textrm{cm}^3\\
\end{align*}
6. Dua batang logam P dan Q dengan luas permukaan sama dihubungkan seperti gambar berikut.
Apabila koefisien konduktivitas logam P = \( \frac{2}{3} \) kali koefisien konduktivitas logam Q dan AC = 3CB , tentukan suhu di C (Tc)!
