LATIHAN SOAL SUHU dan KALOR Persiapan Quiz 2 FISIKA II

SOAL 1 Termometer gelas 30 g terbaca 21,60C sebelum diletakkan dalam 135 mL air. Ketika air dan termometer menjadi setimbang, pada termometer terbaca 39,20C. berapa temperatur awal air?

SOAL 2 Sebuah sepatu kuda besi yang panas bermassa 0,80 kg baru saja ditempa kemudian dimasukkan ke dalam air 1,60 L dalam panci besi 0,60 kg yang pada awalnya mempunyai temperatur 250C. Jika temperatur setimbang terakhir adalah 350C, perkirakan temperatur awal sepatu kuda yang panas tersebut.

SOAL 3 Batang tembaga dan batang aluminium dengan panjang dan luas penampang lintang yang sama disambungkan. Ujung tembaga diletakkan di tungku yang dipertahankan pada temperatur konstan sebesar 2500C. Ujung aluminium diletakkan di es dengan temperatur konstan 0,00C. Hitung temperatur di titik hubung.

SOAL 4 Suatu bejana berisi 1 kg es dengan temperatur -10 0C. Kapasitas panas bejana dapat diabaikan. Kepada sistem diberi panas rata-rata 2000 kal/menit selama 100 menit. Buatlah diagram phase, yang menyatakan hubungan antara temperatur dan waktu dari es tersebut! Berapa banyaknya es yang menguap?

SOAL 5 Salah satu permukaan sebuah plat tembaga yang tebalnya 3 cm mempunyai suhu tetap 400oC, sedangkan suhu permukaan yang sebelah lagi dijaga tetap 100oC. Berapa panas yang berpindah melintas lempeng itu?

SOAL 6 Dinding furnace dilapisi oleh3 lapisan: fire brick dengan ketebalan 6 cm (k=0.95 W/m.oC), insulating brick (k=0.4 W/m.oC) dan common brick (k=0.8 W/m.oC). Suhu masuk fire brick, T1= 180 oC, suhu maksimum insulating brick, T2= 1720 oC dan suhu T3= 280 oC. Hitunglah ketebalan lapisan insulating brick! Jika common brick tebalnya 9 cm, hitunglah suhu keluar!

SOAL 7 Sebuah bola lowong terbuat dari alumunium (k = 202 W/m.oC) dengan diameter dalam 4 cm dan diameter luar 8 cm. Suhu bagian dalam adalah 100oC dan suhu luar 50oC. Jika bola dilapisi dengan bahan isolasi yang mempunyai k = 50 mW/m.oC setebal 1 cm. Bagian luar isolasi ini bersentuhan dengan lingkungan yang mempunyai h = 20 W/m2.oC dan Ts = 10oC. Bagian dalam bola tetap mempunyai suhu 100oC, hitunglah perpindahan kalor dalam kondisi ini!

SOAL 8 Udara pada 27 oC dan 1 atm mengalir di atas sebuah plat rata dengan kecepatan2 m/s. Jika plat dipanaskan ke seluruhan panjangnya hingga mencapai suhu 60 oC, hitunglah panas yang dipindahkan pada (a) 20 cm pertama plat, dan (b) 40 cm pertama plat.

SOAL 9 Dua buah piring sejajar berdiameter 60 cm, terpisah pada jarak 15 cm. Suhu pada permukaan bagian atas adalah250 K dan suhu pada permukaan bagian bawah adalah 300 K. Andaikan semua permukaan hitam, berapakah laju perpindahan kalornya?

SOAL 10 Dua buah plat sejajar, ukuran 0,5 x 1,0 m berjarak 0,5 m satu sama lain. Plat yang satu dipelihara pada suhu 1000oC dan yang satu lagi pada 500oC. Emisivitas plat itu masing-masing 0,2 dan 0,5. Kedua plat itu terletak di dalam sebuah ruang yang sangat besar yang dinding-dindingnya dipelihara pada suhu 27oC. Kedua plat itu saling bertukaran kalor satu sama lain. Tentukan perpindahan netto ke setiap plat dan ke ruang!