Zat dan Kalor

1. Sebuah es bermassa 200 gram dipanaskan hingga seluruhnya menjadi air pada suhu 0°C. Kalor lebur es adalah 336 J/g. Berapa kalor yang diperlukan untuk mengubah es tersebut menjadi air tanpa menaikkan suhu?

• A. 67.200 J
• B. 16.800 J
• C. 5.600 J
• D. 672 J
• E. 33.600 J

2. Sejumkah air sebanyak 500 gram pada suhu 50°C dicampur dengan 200 gram air es pada suhu 0°C hingga mencapai kesetimbangan. Jika kalor jenis air adalah 4.200 J/kg°C, berapa suhu akhir campuran tersebut?

• A. 35°C
• B. 30°C
• C. 40°C
• D. 25°C
• E. 20°C

3. Sebuah besi bermassa 2 kg dipanaskan dari suhu 20°C menjadi 100°C. Jika kalor jenis besi 450 J/kg°C, berapa besar kalor yang diserap oleh besi tersebut?

• A. 72.000 J
• B. 180.000 J
• C. 36.000 J
• D. 81.000 J
• E. 45.000 J

4. Suatu benda memindahkan kalor melalui cara konduksi dengan kecepatan 120 W/m². Jika luas penampang perpindahan kalor 0,5 m² dan suhu kedua ujung benda yang sejajar adalah 80°C dan 20°C serta ketebalan benda 0,1 m, berapa besar nilai konduktivitas termalnya?

• A. 12 W/m°C
• B. 60 W/m°C
• C. 6 W/m°C
• D. 10 W/m°C
• E. 40 W/m°C

5. Suhu sebuah benda yang dipanaskan naik dari 25°C menjadi 75°C dalam waktu 10 menit dengan laju kalor masuk konstan 100 J/s. Jika massa benda 2 kg, berapa kalor jenis benda tersebut?

• A. 50 J/kg°C
• B. 100 J/kg°C
• C. 150 J/kg°C
• D. 200 J/kg°C
• E. 250 J/kg°C

6. Air yang bermassa 300 gram pada suhu 20°C dicampur dengan air panas massa 200 gram pada suhu 80°C. Jika tidak ada kalor yang terbuang dan kalor jenis air 4200 J/kg°C, suhu akhir campuran adalah …

• A. 44°C
• B. 50°C
• C. 42°C
• D. 48°C
• E. 46°C

7. Sebuah benda bermassa 0,5 kg mengalami perubahan suhu dari 10°C menjadi 60°C dengan menyerap kalor sebanyak 11.250 Joule. Berapakah kalor jenis benda tersebut?

• A. 450 J/kg°C
• B. 375 J/kg°C
• C. 225 J/kg°C
• D. 500 J/kg°C
• E. 300 J/kg°C

8. Manakah kondisi berikut yang paling mempercepat perpindahan kalor secara konveksi di dalam cairan?

• A. Memanaskan cairan di lapisan bawah sehingga cairan naik dan yang dingin turun
• B. Menambahkan isolator termal di sekitar wadah cairan
• C. Mengaduk cairan secara perlahan pada suhu konstan
• D. Menghangatkan cairan dengan seberkas cahaya dari lampu pijar
• E. Mendinginkan permukaan cairan secara terbuka

9. Sebuah bola logam dipanaskan dari suhu 25°C sampai 125°C dan kemudian didinginkan kembali ke suhu awal. Jika massa bola 3 kg dan kalor jenis logam 500 J/kg°C, berapa kalor total yang diserap dan dilepas dalam proses tersebut?

• A. 300.000 J
• B. 150.000 J
• C. 250.000 J
• D. 200.000 J
• E. 100.000 J

10. Suatu zat cair mengalir dalam pipa berdiameter kecil secara konveksi alami. Jika suhu pipa dinaikkan secara bertahap, apa efek dominan terhadap perpindahan kalor?

• A. Konveksi meningkat karena gradien suhu lebih besar
• B. Konduksi menjadi dominan menggantikan konveksi
• C. Perpindahan kalor tidak berubah karena pipa kecil
• D. Radiasi adalah mode perpindahan kalor utama
• E. Perpindahan kalor menurun karena viskositas naik