Indikator UN IPA Kalor

    Salam semangat selalu dalam bingkai keoptimisan ya sobat einsteins. Tidak ada manusia yang diciptakan bodoh, yang ada hanya manusia yang tidak mau berusaha untuk pintar.

Jika sobat einsteins terus berusaha dengan belajar, maka yakinlah sobat pasti bisa menguasai materi pada mata pelajaran apapun, termasuk IPA fisika sehingga Ujian Nasional bukan lagi menjadi hal yang perlu dicemaskan. 

So, mari terus berusaha dan belajar... semangat!. Berikut kita akan kembali belajar dan berdiskusi tentang materi yang termasuk ke dalam indikator Ujian Nasional IPA SMP, yaitu materi Kalor.

KALOR

A. Pengertian kalor

    Kalor adalah energi yang bisa berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah.

   Saat sobat tersentuh benda yang panas, tangan atau bagian kulit sobat yang bersentuhan dengan benda tersebut akan merasakan panas toh!.Hal itu terjadi karena pada saat itu terjadi perpindahan kalor dari benda panas yang tersentuh ke tangan atau kulit sobat yang suhunya lebih rendah dari benda.

B. Kalor dapat mengubah suhu dan wujud benda

1. Kalor dapat mengubah suhu benda

    a. Kalor jenis (c)

    Kalor jenis adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat/benda sebesar 1 °C atau 1 Kelvin.

                                                                      Q = m.c.∆T

Keterangan:

Q = Kalor yang diperlukan (Joule)

m = massa benda (kg)

c = kalor jenis benda (Joule/kg°C)

∆T = perubahan suhu (°C)

         ∆T = T2 - T1

T1 = suhu awal (°C)

T2 = suhu akhir (°C)

Contoh soal

Ani membantu ibu memanaskan 2 kg air sampai mendidih (100 °C) dengan kalor sebesar 672 Kilojoule. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C, maka suhu awal air yang dipanaskan Ani adalah....
A. 20 °C
B. 40 °C
C. 60 °C
D. 80 °C

Jawaban: A

Pembahasan
Diketahui: m = 2 kg
                T2 = 100 °C
                Q = 672 kilojoule
                    = 672.000 joule
                 c = 4.200 j/kg°C
Ditanya: T1 =...?
Jawab :        Q = m.c.∆T
          672.000 = 2x4.200x∆T
          672.000 = 8.400x∆T
                 ∆T = 672.000/8.400
                      = 80 °C
               
                 T1 = T2 - ∆T
                      = 100 - 80
                      = 20 °C

    b. Kapasitas Kalor (C)
    Kapasitas kalor adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1 °C atau 1 Kelvin.

                                                                      Q = C.∆T

Keterangan
Q=banyak kalor yang diperlukan (Joule)
C=kapasitas kalor (Joule/°C)
∆T=perabahan suhu (°C)

Contoh soal
Sebuah logam memiliki kapasitas kalor 350 J/°C. Banyak kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu logam sebesar 50 °C adalah...
Diketahui: C=350 J/°C
                    ∆T=50 °C
Ditanya: Q=....?
Jawab: Q=C.∆T
                =350 x 50
                = 10.500 joule

2. Kalor dapat mengubah wujud zat
  Ada 6 perubahan wujud zat yang dapat terjadi. Diantara 6 perubahan tersebut, 3 perubahan wujud zat membutuhkan kalor dan 3 perubahan wujud zat melepaskan kalor.
•Perubahan wujud zat yang memerlukan kalor adalah mencair, menguap, dan menyublim
•Perubahan wujud zat yang melepaskan kalor adalah membeku, mengembun, dan mengkristal.

Kalor lebur (L)
Kalor lebur adalah banyak kalor yang diperlukan untuk meleburkan 1 kg zat.

                                                                     L = Q/m

Keterangan:
L=Kalor lebur (j/kg)
m=massa zat (kg)
Q=kalor yang diperlukan (joule)

Kalor Uap
Kalor uap adalah banyak kalor yang diperlukan untuk menguapkan 1 kg zat.

                                                                     U = Q/m

Keterangan:
U=kalor uap (j/kg)
Q=kalor yang diperlukan (joule)
m=massa (kg)Per

Contoh soal
200 gram es bersuhu -10°C dipanaskan hingga menguap seperti gambar berikut!

Jika kalor jenis es 2.100 J/Kg°C, kalor jenis air 4.200 J/Kg°C, kalor lebu es 336.000 J/kg, dan kalor uap air 2.700 KJ/kg, maka tentukan banyak kalor yang diperlukan pada proses:
a. P ke Q
b. S ke T

Diketahui: m = 0,2 kg
             Ces =  2.100 J/Kg°C
             Cair =  4.200 J/Kg°C
             Les = 336.000 J/kg
               U = 2.700 KJ/kg
Ditanya: a. Q_P-Q

             b. Q_S-T

Jawab: a. Q_P-Q = Q_lebur (pada proses P ke Q hanya terjadi perubahan wujud)
                        = m.Les
                        = 0,2 kg x 336.000 J/kg
                        = 67.200 Joule
           b. Q_S-T = m.U
                       = 0,2 kg x 2.700 KJ/kg
                       = 540 KiloJoule

Contoh Contoh Soal UN dan Pembahasan

1. Perhatikan pernyataan berikut:

    kalor jenis zat A = 2.300 J/kg°C,

    kalor jenis zat B = 2.500 J/kg°C,

    kalor jenis zat C = 2.700 J/kg°C,

    kalor jenis zat D = 2.900 J/kg°C.

Adi memanaskan 2 kg zat bersuhu 20 °C hingga 80 °C. Jika banyak kalor yang diperlukan 300 Kilojoule, maka zat yang dipanaskan Adi adalah...

A. Zat A

B. Zat B

C. Zat C

D. Zat D

Kunci jawaban: B

Pembahasan

Diketahui : m = 2 kg

                 ∆T = 80 °C - 20 °C

                      = 60 °C

                 Q = 300 Kilojoule

                 =  300.000 joule

Ditanya : Jenis zat (berdasarkan kalor jenis(c)
Jawab : c = Q/(m.∆T)

               = 300.000/(2x60)

               = 300.000/120

               = 2.500 joule/kg°C
Jadi yang dipanaskan Adi adalah zat B 

2. Es 500 gram bersuhu -20 °C dipanaskan sampai menjadi uap seperti grafik berikut!

Jika kalor jenis es 2.100 J/Kg°C, kalor jenis air 4.200 J/Kg°C, dan kalor lebur es 336.000 J/kg, maka banyak kalor yang diperlukan pada poses P ke R adalah....
A. 10.500 Joule
B. 157.500 Joule
C  168.000 Joule
D. 178.500 joule
Jawaban : D

Pembahasan
Diketahui: m = 0,5 kg
             Ces =  2.100 J/Kg°C
             Cair =  4.200 J/Kg°C
             Les = 336.000 J/kg
           
Ditanya: Q_P-R

 Jawab :  Q_P-R = Q_P-Q + Q_Q-R
                       = m.Ces.∆T + m.Les
                       = 0,5x2.100x10 + 0,5x336.000
                       = 10.500 + 168.000
                       = 178.500 Joule

PPT Suhu dan Kalor

SEMOGA SUKSES SELALU YA

SOBAT EINSTEINS...!