1. Hitung berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikan 10 gram es-10 derajat Celcius ke gas 120 derajat Celcius. (QLf =334 dikali 10 pangkat 3, QLv=2256 * 10 ^ 3 es = 2100, c air = 4200, c uap= 2010)Jkg pangkat min 1 k pangkat min 1).

Jawaban:

1.Diketahui

M = 1 kg

C = Kalor Jenis ( J/KgC )

C es= 2,1 kJ/kg°C

C air= 4,2 kJ/kg°C

L es= 336 kJ/kg

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

Δ T = Perubahan Suhu ( C )

Q = M. L ( digunakan untuk menghitung energi kalor pada fase perubahan wujud )

M = Massa ( Kg )

L = Kalor Laten ( J/Kg )

Kalor Laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Diketahui :

1. Fase perubahan suhu es dari -10°C menjadi es bersuhu 0°C.

2. Fase perubahan wujud es menjadi air pada suhu 0°C.

3. Fase perubahan suhu air dari 0°C. menjadi es bersuhu 10°C.

Cara menghitung setiap fase.

Fase 1 :

Q1 = M. C. Δ T

Q1 = 1 x 2.10 x 10

Q1 = 21 kJ

Fase 2 :

Q2 = M. L

Q2 = 1 x 3.36

Q2 = 3.36 kJoule

Fase 3 :

Q3 = 1. C. Δ T

Q3 = 1 x 4.2x 10

Q3 = 42 kJoule

Penjumlahan dari ketiga fase tersebut menghasilkan nilai akhir sbb :

Q_total = Q1 + Q2 + Q3 = 21+3.36+42 = 66.36 kJ

2. Rumusnya adalah MateMale / Mame

air garam aku anggap massanya juga 0.1 kg ya

frac{M_1 triangle{T}-M_2 triangle{T}}{M_1+M_2}

frac{0.1 (40)-0.1(20)}{0.1+0.1} = frac{2}{0.2}=10

suhu menjadi 10 derajat celcius

2.M1 = 200 g

t1 = 0 c

m2 = 400 g

t2 = 80

Q1 = Q2

m1.c. Δt1 = m2. c. Δt2

200 g. ( To – t1) = 400 g. (t2-to)

200to = 400. (80 – to)

200to = 32000 – 400to

600to = 32000

to = 53, 3 derajat celcius

3.Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5 ohm menggunakan sumber tegangan 50V. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 0 derajat celcius hingga 50 derajat celcius.

jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang diperlukan adalah … 24 detik

Pembahasan:

Tahap I: Mencari Kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air.

Besar dari kalor (Q) ini adalah sama dengan besarnya perkalian antara massa benda yang dipanaskan (m), perubahan suhu yang terjadi akibat pemanasa (∆T) dan kalor jenis benda (c). Atau ditulis dalam rumus:

Q = m. c. ∆T.

Dimana

Q = jumlah kalor digunakan (dalam satuan joule)

m = massa benda (dalam satuan kg)

c = kalor jenis benda

ΔT = perubahan suhu (dalam ºC)

Dalam soal ini diketahui:

Volume air = 1 liter

Massa air = 1 kg, karena massa jenis air = 1 kg/liter

c = 4200 J/kg. °C

∆T = 50 – 0°C = 50 °C

Sehingga kalor yang dibutuhkan untuk memamanskan air adalah sebesar:

Q = m. c. ∆T.

= (1)(4200)(50)

= 210000 Joule

Tahap II: Mencari daya pemanas

Daya pemanas adalah besarnya energi listrik yang digunakan pemanas pada tiap satuan waktu, yang memiliki rumus:

P = V² R

Di mana:

P = Daya (dalam satuan Joule per sekon atau watt)

V= tegangan listrik (dalam satuan Volt)

R = hambatan (dalam satuan ohm)

Dalam soal diketahui:

V = 50 V

R = 5 ohm

Sehingga besar daya pemanas:

P = V² R

= (50)² (5)

= 12500 Watt

Karena pemanas memiliki efisiensi 70% maka besar daya yang digunakan dalam pemanasan adalah:

P digunakan = 70% P

= 70% x 12500

= 8750 Watt

Tahap III: Menghitung waktu pemanasan

Daya (Power, P) adalah besarnya energi yang digunakan pada setiap satuan waktu, atau dirumuskan sebagai:

P = W / t

t = W/P

Dimana :

P = Daya (dalam satuan Joule per sekon atau watt)

W = Usaha atau perubahan energi (dalam satuan joule)

t = Waktu usaha (dalam satuan detik)

Dalam soal diketahui:

P = 8750 Watt

W = Q = 210000 Joule

Sehingga waktu pemanasan adalah:

t = W/P

= 210000/8750

= 24 detik

4.Diket:

V tangki = 0,5m³

n = 4 mol

T = 27'c = 27 + 273 = 300K

R = 8,314 J/molK (tetapan)

Ditanya:

a. Ek total (NEk)…..?

b. Ek rata2…….?

jawab:

a.

NEk = 3/2 n R T

NEk = 3/2 . 4 . 8,314 . 300

NEk = 14965,2 J

b.

N = nNA

N = 4 (6,023 x10²³)

N = 24,092 x10²³

maka Ek = NEk/N

Ek = 14965,2/24,092×10²³

Ek = 621,16×10⁻²³

Ek = 6,21×10⁻²¹ Joule