Berikut Contoh SOAL Dan Pembahasan Fisika Tentang Perubahan Wujud

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Berikut SOAL Fisika Tentang Perubahan Wujud Yang Sengaja Kang Yus Buat Sebagai Contoh Untuk Para Sahabat Agar Bisa Menyelesaikan Materi Fisika Tentang Perubahan Wujud.

1. Grafik di bawah ini menyatakan hubungan antara suhu (T) dengan kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat. Besar kalor uap zat padat tersebut adalah…

A. 60 kalori/gram
B. 70 kalori/gram
C. 80 kalori/gram
D. 90 kalori/gram
E. 100 kalori/gram
Pembahasan :Kalor uap adalah banyaknya kalor yang diserap (atau dilepaskan) oleh 1 gram benda untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas (atau dari gas menjadi cair).
Diketahui :
Kalor yang diserap atau dilepas : Q = 140 kalori – 60 kalori = 80 kalori
Massa zat padat : m = 1 gram
Ditanya :
Kalor uap (L_v) zat padat ?
Jawab :
Rumus untuk menentukan kalor uap :
Q = m L_v
Keterangan : Q = kalor yang diserap atau dilepaskan, m = massa zat, L_v = kalor uap
L_v = Q / m
L_v = 80 kalori / 1 gram
L_v = 80 kalori/gram
Jawaban yang benar adalah C.

2. Di bawah ini adalah grafik kalor terhadap suhu dari 1 kg uap pada tekanan normal. Kalor didih air 2256 x 10³ J/kg dan kalor jenis air 4,2 x 10³ J/kg K, maka kalor yang dilepas pada perubahan dari uap menjadi air adalah…
A. 4,50 × 10³ Joule
B. 5,20 × 10³ Joule
C. 2,00 × 10⁶ Joule
D. 2,26 × 10⁶ Joule
E. 4,40 × 10⁶ Joule

Pembahasan :
Diketahui :
Kalor uap atau kalor didih (L_v) = 2.256 x 10³ J/kg
Kalor jenis air (c) = 4200 J/kg K
Massa uap (m) = 1 kg
Ditanya :
Kalor yang dilepas (Q) ?
Jawab :
Q = m L_v
Q = (1 kg)(2.256 x 10³ J/kg)
Q = 2256 x 10³ Joule
Q = 2,256 x 10⁶ Joule
Jawaban yang benar adalah D.

3. Banyaknya kalor yang diserap untuk menaikan suhu air bermassa 2 kg dari -2 ^oC sampai 10 ^oC adalah… Kalor jenis air = 4.200 J/kg C^o, kalor jenis es = 2.100 J/kg C^o, kalor lebur air (L_F) = 334.000 J/kg
A. 760.400 J
B. 750.000 J
C. 668.000 J
D. 600.000 J
E. 540.000 J
Pembahasan :
Diketahui :
Massa (m) air = 2 kg
Suhu (T) awal = -2 ^oC
Suhu (T) akhir = 10 ^oC
Kalor jenis es (c es) = 2100 J/kg C^o
Kalor jenis air (c air) = 4200 J/kg C^o
Kalor lebur air (L_F) = 334.000 J/kg
Ditanya :
Kalor yang diserap (Q) ?
Jawab :
Perubahan suhu dari -2 ^oC sampai 10 ^oC dilalui melalui beberapa tahap.
Tahap 1, suhu es meningkat dari -2 ^oC sampai 0 ^oC (kenaikan suhu es berhenti pada suhu titik beku air yakni 0 ^oC)
Tahap 2, semua es mencair (wujud padat berubah menjadi wujud cair pada suhu titik beku air yakni 0 ^oC)
Tahap 3, suhu air meningkat lagi dari 0 ^oC sampai 10 ^oC)
Jadi dari suhu -2 ^oC sampai 0 ^oC, air masih dalam wujud padat. Pada suhu 0 ^oC, terjadi perubahan wujud padat menjadi cair. Setelah wujud padat berubah menjadi wujud cair, suhu air meningkat lagi dari 0 ^oC sampai 10 ^oC.
Q₁ = (m)(c es)(delta T) = (2 kg)(2100 J/kg C^o)(0 ^oC – (-2 ^oC)) = (2)(2100 J)(2) = 8400 J
Q₂ = (m)(L_F) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q₃ = (m)(c air)(delta T) = (2 kg)(4200 J/kg C^o)(10 ^oC – 0 ^oC)) = (2)(4200 J)(10) = 84000 J
Kalor yang diserap :
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 Joule
Jawaban yang benar adalah A.