KALOR DAN TERMODINAMIKA
Soal Pilihan Ganda
1. Dalam sistem SI satuan kalor adalah ….
A. Kalori.
B. Joule.
C. Erg.
D. Watt.
E. Joule/K.
2. Kalor jenis suatu benda tergantung dari ….
A. Banyaknya kalor yang diserap benda.
B. Massa benda.
C. Kenaikan suhu benda.
D. Macam benda.
E. Suhu benda mula – mula.
3. Es kalor jenisnya 0,6 kal/gr0C, sebanyak 10 gr pada suhu 00C diberi kalori sebanyak 1000 kal. Bila kalor lebur es = 80 kal/gr, maka air yang terjadi mempunyai suhu ….
A. 00C.
B. 100C.
C. 200C.
D. 400C.
E.1000C.
4. Suatu gas ada dalam ruang tetutup dengan volume 5 liter, tekanan 1 atm dan suhu 870C. Bila volume gas dijadikan setengahnya dan suhu diturunkan menjadi 270C gaya tekanan gas berubah menjadi ….
A. 5/3 kali.
B. 3/2 kali.
C. ¾ kali.
D. 2/3 kali.
E. 3/5 kali.
5. Grafik di samping menunjukkan hubungan antara kenaikan suhu (t) dengan kalor (Q) yang diserap oleh suatu zat padat yang mempunyai kalor lebur 80 kal/gr. Massa zat padat tersebut ….
A. 45 gram.
B. 58 gr.
C. 60 gr.
D. 75 gr.
E. 80 gr.
. Dalam ruang tertutup berisi gas jika gas dipanaskan pada proses isotermis ternyata volumenya diperkecil menjadi ¼ kali, maka tekanan gas menjadi ….
A. ¼ kali.
B. tetap.
C. 4 kali.
D. 8 kali.
E. 1/8 kali.
7. Bacaan skala Fahrenheit sama dengan skala Celcius pada suhu ….
A. –720C.
B. –400C.
C. –320C.
D. –480C.
E. 0 K.
8 Hukum Boyle dikatakan dalam bentuk grafik di bawah, mana yang benar adalah ….
A.
B.
C.
D.
E.
9 Pada suatu termometer A, titik beku air adalah 600A dan titik didih 2600. Bila satu benda diukur dengan termometer Reamur suhunya 40 0 R., maka bila diukur dengan termometer A akan menunjukkan angka ….
A. 1200.
B. 1400.
C. 1600.
D. 1800.
E. 2000.
10. Jika 75 gram air yang suhunya 00C dicampur dengan 50 gram air yang suhunya 1000C maka suhu akhir campurannya adalah ….
A. 250C.
B. 400 C.
C. 600C.
D. 650 C.
E. 750C.
11. Dua batang logam sejenis A dan B. Penampang A dan B berbanding 2 : 1, sedangkan panjangnya berbanding 4 : 3. Bila beda suhu kedua ujung – ujung batang sama maka jumlah rambatan kalor tiap satuan waktu pada A dan B adalah ….
A. 2 : 3.
B. 3 : 2.
C. 8 : 3.
D. 3 : 8.
E. 1 : 1.
12. Jika koefisien mulai panjang = p dan koefisien mulai ruang = q, maka diperoleh hubungan untuk satu jenis logam adalah ….
A. p = 3q.
B. q = 1/3p.
C. q = 3 p.
D. p = 1/3q.
E. q = 1/3 p.
13. Karena suhunya ditingkatkan dari 00C menjadi 1000C suatu batang baja yang panjangnya 1 m bertambah panjang 1 mm. Berapakah pertambahan panjang suatu batang baja lain yang panjagnya 60 cm bil dipanaskan dari 00 C sampai 1200C ….
A. 0,5 mm.
B. 0,6 mm.
C. 0,72 mm.
D. 0,24 mm.
E. 1,2 mm.
14. Energi dalam gas ideal merupakan fungsi dari ….
A. Volume.
B. Volume dan suhu.
C. Suhu.
D. Tekanan.
E. Tekanan dan suhu.
15. 6,9 liter gas ideal suhunya 270C dan tekanan 60 N/m2. Jika k= 1,38.10-23 j/k berarti jumlah partikel gas tersebut adalah ….
A. 1016.
B. 1018.
C. 1019.
D. 1020.
E. 1022.
16. Sejumlah gas ideal dipanaskan pada tekanan tetap 2.104 N/m2. Sehingga volumenya berubah dari 20 m3 menjadi 30m3, usaha luar yang dilakukan gas selama expansi adalah ….
A. 105J.
B. 106 J.
C. 2.105J.
D. 2.106 J.
E. 107 J.
. Suatu pesawat pendingin mempunyai efisiesi 50%. Jika suhu bertemperatur rendah adalah ….
A. –130C.
B. –530C.
C. –430C.
D. –2000C.
E. –730C.
18. Sebuah mesin mempunyai siklus seperti gambar. Usaha yang dilakukan ….
A. 0,5.104J.
B. 104.
C. 1,5.104J.
D. 2.104 J.
E. 4.104J.
19. Sebuah mesin carnot bekerja dalam siklus antara suhu 2270C dan 1270C. Jika mesin carnot menyerap kalor 1000 J maka usaha yang dihasilkan ….
A. 800 J.
B. 200 J.
C. 500 J.
D. 400 J.
E. 1200 J.
20 Bila suhu ruang tertutup dinaikkan menjadi 4 kali maka kecepatan molekul rata – rata menjadi ….
A. 4 kali.
B. 2 kali.
C. tetap.
D. 1/4 kali.
E. ½ kali.
21. a gram es – 100C dicampur dengan b gram air bersuhu 200C. Jika suhu akhir yang dicapai 50 C, kalor lebur es = 80 kal/g, kalor jenis es = 0, 5 kal/g0C, maka perbandingan a/b adalah ….
A. 1.
B. 
.
.C. 1/6.
D. 3/11.
E. 3/17.
22. Pada suhu yang sama, perbandingan cepat rambat bunyi pada gas hidrogen dan gas oksigen adalah ….
A. 1 : 2.
B. 4 : 1.
C. 1 : 4.
D. 16 : 1.
E. 1 : 16.
23. Gas ideal mengalami proses AB seperti gambar diatas. Jumlah kalor yang diserap selama proses AB adalah ….
A. 6 J.
B. 4,5 j.
C. 3 j.
D. 1,5 J.
E. 0,5 J.
24. Suatu mesin carnot bekerja antara suhu 270C dan 227 0 C digunakan untuk menggerakkan sebuah geerator yang tegangan keluarannya 220 Volt. Jia setiap detik mesin carnot itu menyerap kalor 5500 J, maka kuat arus keluaran mesin generator adalah ….
A. 2,75 A.
B. 15 A.
C. 25 A.
D. 10 A.
E. 22 A.
25. Sebuah benda hitam pad asuhu 270C memancarkan energi R J/s. Benda hitam tersebut dipanasi hingga suhunya menjadi 3270C.Energi yang dipancarkan menjadi ….
A. 16 R.
B. 12 R.
C. 6 R.
D. 4 R.
E. 2 R.
26. Sejenis gas ideal bervolume 3 liter pada suhu 270C. gas ini dipanaskan dengan tekanan tetap 2 atm, sampai suhunya mencapai 227 0C. Jika 1 atm = 1,013 x 105Pa, maka kerja yang dilakukan gas sama dengan ….
A. 402 J.
B. 405 J.
C. 407 J.
D. 409 J.
E. 412 J.
27. Dalam gelas berisi 200 cc air 400C kemudian dimasukkan 40 gram es 00C. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/0C da kalor lebur es 80 kal/g, maka kesetimbangannya ….
A. 00C.
B. 18,50C.
C. 12,60C.
D. 21,60C.
E. 28,00C.
28. Pada kedaan normal ( t=00C dan P = 1 atm), 4 gram gas oksigen (O2) memiliki volume sebesar (R = 8,31.103 joule/mol K 1 atm = 105 P dan Mr O2 = 32)….
A. 1,4.10-6 m3.
B. 2,8 .10-3 m3.
C. 22,4.10-3 m3.
D. 2,8 m3.
E. 22,4 m3.
29. Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K, maka efisiesi mesin 40%. Agar efisiesi maksimum naik menjadi 50%, suhu reservoir tingginya harus menjadi ….
A. 960 K.
B. 900 K.
C. 1000 K.
D. 1180 K.
E. 1600 K.
30. Grafik di atas adalah pemanasan 10 gram zat padat yang menerima kalor 100 joule tiap detik sehingga seluruhnya berubah menjadi uap ( gas ). Kalor uap zat tersebut …
A. 2.102 J/g.
B. 4.102 J/g.
C. 12.103 J/g.
D. 2,4.103 J/g.
E. 1,2 .104 J/g.
31. Pada diagram p - V
A. Dapat digambarkan proses – proses isobarik dan isokhorik saja.
B. Dapat digambarkan proses macam apapun.
C. Dapat digambarkan proses – proses isobarik, isokhorik, isotermikdan adiabatik saja.
D. Dapat digambarkan proses kuasistatik.
E. Hanya dapat digambarkan proses – proses dapat balik dan tidak dapat balik.
32. Jika suatu zat mempunyai kalor jenis tinggi, maka zat itu….
A. Lambat mendidih.
B. Cepat mendidih.
C. Lambat mendidih.
D. Lambat naik suhunya jika dipanaskan.
E. Cepat naik suhunya jika dipansakan.
33. Pada suatu termometer x, titik beku air adalah 100 x dan titik didih air adalah 2400x. Bila suatu benda diukur denga termometer Celcius suhunya 500C, maka bila diukur dengan termometer x suhunya ialah ….
A. 80.
B. 100.
C. 120.
D. 140.
E. 160.
34. Sebuah termometer P mempunyai titik beku air 200R. Jika pada termometer P suhu suatu benda menunjukkan 600P maka suhu yang ditunjuk pad atermometer Reamur adalah ….
A 240.
B. 160.
C. 300.
D. 1000.
E. 1200.
35. Suatu mesin Carnot beroperasi dengan reservoir yang temperaturnya T1= dan T2 ( T1 > T2). Efisiensi mesin Carnot tersebut adalah ….
A. (T2 – T1)/T1
B. (T2 – T1)/T2.
C. (T1 – T2)/T2.
D. T1/(T1 – T2).
E. (T1 – T2)/T2.
36. Mesin kalor carnot mengambil 1000 kkal dari reservoir 627 0 C, maka kalor yang dikeluarkan ke reservoir 270C adalah ….
A. 43,1 kkal.
B. 333,3 kkal.
C. 600 kkal.
D. 666,7 kkal.
E. 956,9 kkal.
37. Jika volume gas ideal diperbesar dua kali volume semula dan ternyata energi dalamnya menjadi empat kali semula tekana gas tersebut menjadi ….
A. 4 kali.
B. 2 kali.
C. ½ kali.
D. ¼ kali.
E. konstan.
38. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi denga suhu 6270Celcius dan efisiensi 30%, mempunyai reservoir suhu rendah bersuhu ….
A. 900 k.
B. 630 k.
C. 627 k.
D. 439 k.
E. 270 k.
39. 200 cm3 air the denga suhu 95 0C dituangkan ke dalam cangkir gelas ( massa 300 gram) yag suhunya 250C. Bila keseimbangan telah tercapai (dan diandalkan tidak ada aliran kalor ke sekitarnya ) maka suhu akhir campuran adalh ( kalor jenis 1 kkal/kg0C sedangkan untuk gelas 0,2 kkal/(kg0C), keraptan air 1,0 x 103 kg /m3 ….
A. 150C.
B. 250C.
C. 540C.
D. 790C.
E. 950c.
40. Dalam gelas berisi 200 cc air 400C kemudian dimasukkan 40 gram es 00C. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/0C dan kalor lebur es adalah 80 kal/gram suhu setimbangnya ….
A. 00C.
B. 18,50C.
C. 12,60C.
D. 21,60C.
E. 28,00C.
41. a gram es – 100C dicampur dengan b gram air bersuhu 200. Jika suhu akhir yang dicapai 50C kalor lebur es 80 kal/g,kalor jenis es 0,5 kal/g0C, maka perbandingan 
adalah ….
adalah ….A. 3/17.
B. 1/6.
C. 3/11.
D. 1/2.
E. 1.
42. Suatu jenis gas menempati volume 100 cm3 pada temperatur 00C dan tekanan 1 atm. Bila temperatur menjadi 500C sedangkan tekanan menjadi 2,0 atm, maka volume gas akan menjadi ….
A. 118.3 cm3.
B. 72,2
C. 59.2 cm3.
D. 25.5 cm3.
E. 18,3
43. Pada sebuah alat pemanas listrik tertulis “400W.220V”. alat tersebut digunakan untuk memanaskan 1 liter air dengan menghubungkannya dengan jal – jal listrik yang bertegangan 110 volt, pada tekanan udara x atmosfir, tempertur kamar 240C dan waktu pemanasannya 1/3 jam. Jika semua kalor keluar dianggap seluruhnya diberikan kepada air saja dan 1 kalor = 4,2 joule, maka pada ….
A. Air sudah mendidih jika x = 1 atmosfir.
B. Air sudah mendidih jika x < 1 atmosfir.
C. Air akan mendidih jika x > 2 atosfir.
D. Air mendidih jika x > 2 atmosfir.
E. Air tidak akan mendidih, berapa saja harga x diberikan.
44. Usaha yag dilakukan sejumlah gas pada proses ang digambarkan pada grafik diatas adalah ….
A. 104 joule.
B. 2.103 joule.
C. 103 joule.
D. 2.104 joule.
E. 105 joule.
45. ½ kg balok es dengan suhu –400C dicampur dengan air 1 kg( suhu 500C ). Diketahui kalor jenis es 0,5 kal/g0C dan kalor lebur es 80 kal/gram. Campuran di atas mencapai keadaan akhir berupa ….
A. Es seluruhnya dengan suhu t = 00C.
B. Es dan air dengan suhu t = 00C.
C. Air seluruhnya dengan suhu t = 00C.
D. Air dengan suhu t = 40C.
E. Es dengan suhu t = -40C.
46. Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 420C dicampur dengan b gram es –40C.Setelah diaduk ternyata 5% es melebur.Jika titik es 00C, kalor jenis es = 0,5 kal/g0C, kalor lebur es = 80 kal/g, maka perbandingan a dan b adalah ….
A. 1 : 4.
B. 1 : 2.
C. 1 : 1.
D. 2 : 1.
E. 4 : 1.
47. Sebuah tabung yang volumenya 1 liter mempunyai lubang yang memungkinkan udara keluar dari lubang. Mula – mula suhu udara dalam tabung 270C, tabung dipanaskan hingga suhunya 127 0C. Perbandingan antara massa gas yang keluar dari tabung dan massa awalnya adalah ….
A. 1: 2.
B. 1 : 4.
C.27 : 127.
D. 1 : 27.
E. 1 : 127.
48. Rapat massa suatu gas ideal pada suhu T dan tekanan P adalah 
. Jika tekana gas tersebut dijadikan 2P dan suhunya diurunkan menjadi 0,5 T, maka rapat massa gas dalam keadaan terakhir ini adalah ( rapat massa adalah perbandingan massa dan volume) ….
. Jika tekana gas tersebut dijadikan 2P dan suhunya diurunkan menjadi 0,5 T, maka rapat massa gas dalam keadaan terakhir ini adalah ( rapat massa adalah perbandingan massa dan volume) ….A. 4 .
.B. 2 .
.C. 0,50 .
.D. 0,25 .
. E. 0,75 .
.49. Helium 1 liter pada tekanan 1 atm dan suhu 270C, dipanaskan hingga tekanannya dan volumenya menjadi dua kali semula. Maka temperatur akhirnya adalah ….
A. 6x105Nm-2.
B. 2x105Nm-2.
C. 1,5x105Nm-2.
D. 6x10N5m-2.
E. 3x10N5m-2.
50. Berikut ini adalah diagram beberapa mesin kalor :
Jika kalor Q1> Q2 danW = usaha,maka yang sesuai dengan mesin Carnnot adalah diagram nomor ….
A. (1).
B. (2)
C. (3).
D .(4).
E. (5)
52. Tabel berikut ini menunjukkan panjang lima jenis logam yang berbeda koefisien muai panjangnya.
Logam yang mengalami pertambahan panjang terbesar setelah masing – masing dipanaskan sampai 1000C, adalah ….
A. P.
B. Q.
C. R.
D. S.
E. T.
53. Zat cair massanya 10 kg dipanskan dari suhu 250C sampai 750C memerlukan panas sebesar 1.105 joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah ….
A. 200 J kg-1 K-1.
B. 400 J kg-1 K-1.
C. 600 J kg-1 K1.
D. 800 J kg-1 K-1.
E. 1000 J kg-1 K-1.
54. Bila zat cair dipanskan maka pertambahan volumenya adalah berbanding ….
A. Lurus dengan kenaikan suhu.
B. Terbalik dengan kenaikan suhu.
C. Lurus dengan suhu akhir.
D. Terbalik dengan suhu akhir.
E. Lurus dengan kenaikan suhu.
55. Lima puluh gram es pada suhu 00dimasukkan ke dalam 200 gram air yang besuhu 200C. Jika kalor lebur es = 80 kal/g dan kalor jenis air = 1 kal/g0C, suhu akhir campuran adalah ….
A. 00C.
B. 1,80C.
C. 20C.
D. 3,30C.
E. 50C.
II. Uraian.
1. Sebuah termometer A mempunyai titik beku air 200A dan titik didih air 2200A. Bila suatu benda diukur dengan termometer Celcius suhunya 400C. Berapa suhu yang ditunjukkan oleh termometer A bila diukur dengan termometer A ?
2. Sebuah bejana alumunium massanya 200 gram diisi 50 gram air. Bejana dan air diberi kalor sebesar 920 kalori. Bila kenaikan suhu akhir air dan bejana 100C dan kalor jenis air 1 kal/g0C, hitunglah kalor jenis alimunium ?
3. Sebatang baja pada suhu 200C panjangnya 100 cm. Bila panjang baja sekarang menjadi 100,1 cm dan koefisien muai panjangnya 10-5/0C, hitunglah suhu akhirnya?
4. Batang baja dan kuningan mempunyai ukuran yang sama, dan salah satu ujungnya dihubungkan. Suhu ujung batang baja yang bebas 2500C sedangkan suhu ujung batang kuningan yang bebas 1000C. Jika koefisien konduksi thermal baja dan kuningan masing – masing : 0,12 kal.cmS0C dan 0,24 kal/cmS0C, hitunglah suhu pada titik sambungannya ?
5. Pada volume 8 gram oksigen pada keadaan STP?
6. Dalam suatu proses, suatu sistem enerima panas 5000 kal dan melakukan kerja sebanyak 10.000 joule. Berapa perubahan energi dalamnya? 1 kal = 4,2 joule.
7. Reservoiz suatu mesin Carnot mesing – masing suhunya 3270C dan 270C. Jika mesin tersebut melakukan kerja 800 joule, hitunglah efisiensinya dan panas yang diserap mesin.
8. Pada suatu bejana yang ditutup dengan piston dapat bergerak bebas berisi 8 liter gas helium pada suhu –1730C dan tekanan 0,1 atm. Berapa suhunya jika tekanan tetap dan volume dijadikan dua kali semula ?
