1. Sebuah bejana dengan
kapasitas kalor 150 J/K berisi 0,5 kg air 20°C, dipanaskan oleh sebuah pemanas
listrik 200 W. Jika dianggap tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan, berapa
lama diperlukan pemanas listrik untuk menaikkan suhu air sampai 100°C? (kalor
jenis air 4200 J/kg°C).
2. Sebuah bejana kaca (c =
840 K/kg K) berisi 500 gram air dengan suhu 10°C. Kemudian bejana berisi air
itu diberikan kalor 66000 J sehingga suhunya menjadi 40°C (kalor jenis air 4180
J/kg°C). Tentukanlah kapasitas kalor dan massa bejana.
3. Seorang siswa ingin
menentukan kalor jenis suatu paduan logam baru. 100 g logam itu dipanaskan
sampai 180°C dan segera dicelupkan dalam 240 g air 20°C. Jika suhu akhir logam
paduan itu 36°C, hitung kalor jenisnya? (kalor jenis air 4200 J/kg°C).
4. 5 kg es dan 8 kg tembaga
pada suhu 10°C dicampur dengan 7 kg air pada suhu 40°C. Berapa suhu akhir?
5. Ke dalam kalorimeter
dengan kapasitas panas 80 kal/°C diisikan 200 gram air bersuhu 10°C, kemudian
dialirkan uap air 40 gram dengan suhu 120°C. Hitung suhu akhir campuran. (kalor
jenis uap = 0,5 kal/g°C; kalor jenis air = 1 kal/g°C; kalor uap air = 54 kal/°C)
6. Sebuah batang silinder dengan luas penampang
5 mm2 dibuat dengan menyambungkan 0,3 m batang perak dengan 0,12 m
batang nikel. Ujung bebas perak dijaga pada suhu tetap 290 K dan ujung bebas
nikel dijaga pada suhu tetap 440 K. Jika konduktivitas termal perak dan nikel
masing-masing 0,42 kW m-1 K-1 dan 91 W m-1 K-1,
hitung: suhu pada titik sambungan.
7. Sebuah lampu sorot memiliki lampu pijar 50 W
yang berada dalam suatu kerudung logam yang bersuhu 60°C saat suhu ruang 20°C.
Jika lampu tersebut diganti dengan lampu 75 W, berapakah suhu kerudung
logamnya?
8. Sebuah bola permukaannya mengkilap mempunyai
emisivitas 0,04. Jari-jari bola 12 cm dan suhu permukaannya 127°c sedangkan
suhu di sekitarnya 27°c. Asumsi tidak ada konduksi dan konveksi pada peristiwa
ini. Berapa kalor total yang dipancarkan permukaan bola itu?
9. Jika konduktivitas termal besi adalah 2/5 konduktivitas
termal tembaga,suhu pada ujung besi - 10 derajat dan suhu pada ujung tembaga 100 derajat,,jika pada suhu sambungan adalah 50 derajat, dan panjang besi 2 m, tentukan panjang tembaga!
10. Dua
buah kotak hitam sempurna perbandingan sisi-sisinya 2 : 3 dan perbandingan
emisivitasnya 3 : 4. Jika kalor radiasi yang dipancarkan keduanya sama dan suhu
permukaan kotak yang lebih kecil adalah 227°C, tentukan suhu pada permukaan
kotak kedua!
