Materi Kalor Kelas 7 Contoh Soal Kalor dan Jawabannya

Daftar Materi IPA Terpadu

• 1. Besaran Fisika dan Satuannya
• 2. Pengukuran dan Alat Ukur Besaran Fisika
• 3. Asam, Basa, Garam
• 4. Suhu, Termometer dan Konversi Skala
• 5. Unsur, Senyawa dan Campuran
• 6. Zat dan Perubahan Wujudnya

Advertisement

Baca Juga:

Pengertian Kalor

Kalor adalah energi yang merambat dari suatu benda ke benda lain karena adanya perbedaan suhu.

Secara alami kalor selalu mengalir dari benda yang bersuhu tinggi (panas) ke benda yang bersuhu lebih rendah (dingin).

Kalor diukur dalam satuan kalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1 °C dari 1 gram air. Air yang massanya 1.000 gram dinaikkan suhunya dari 24 °C menjadi 25 °C dibutuhkan energi sebesar 1.000 kalori.

Apabila besarnya kalor (Q) yang diperlukan oleh suatu benda sebanding dengan massa benda (m), bergantung pada kalor jenis (c), dan sebanding dengan perubahan suhu (Δt). Maka secara sistemastis dapat dituliskan :

Q = m × c ×  Δt

Keterangan :

Q   = Kalor yang diperlukan atau dilepaskan (Joule)

m   = Massa benda (kg)

c     = Kalor jenis benda (J/kg °C)

Δt  = kenaikan suhu (°C)

Sedangkan berdasarkan satuan SI, energi kalor dinyatakan dengan joule (J). Joule berasal dari percobaan James Prescott Joule, bahwa :

1 kalori = 4,186 Joule (dibulatkan menjadi 4,2 Joule)

1 kalori = 4,2 Joule

1 kkal    = 4200 Joule

1 Joule = 0,239 kalori (dibulatkan menjadi 0,24 kalori)

1 Joule = 0,24 kalori

Berikut adalah tabel kalor jenis beberapa zat dalam J/kg °C.

No.	Jenis Zat	Kalor Jenis Zat (Joule/kg °C)	Jenis Zat	Kalor Jenis Zat (Joule/kg °C)
1.	Air	4.200	Kuningan	370
2.	Alkohol	2.400	Marmer	860
3.	Aluminium	900	Minyak Tanah	2.200
4.	Baja	450	Perak	234
5.	Besi	460	Raksa	140
6.	Emas	130	Seng	390
7.	Es	2.100	Tembaga	390
8.	Gliserin	2.400	Timah Hitam	130
9.	Kaca	670	Timbal	130
10.	Kayu	1.700	Udara	1.000

Contoh Soal Kalor dan Pembahasannya

Soal 1

Berapa energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2 kg besi yang kalor jenisnya 460 J/kg °C, dari suhu 15 °C sampai 100 °C ?

penyelesaian :

diketahui :

m  = 2 kg

c   = 460 J/kg °C

Δt = (t2 – t1) = (100 – 15) = 85 °C

ditanya :

Q = ...?

Jawab :

Q = m × c × Δt

    = 2 kg × 460 J/kg °C × 85 °C

    = 78.200 Joule

Soal 2

Kalor jenis tembaga 390 J/Kg °C. Berapakah kalor untuk 0,1 Kg pada tembaga ?

penyelesaian :

diketahui :

c = 390 J/Kg °C

m = 0,1 kg

ditanya :

C = ...?

Jawab :

C = m × c

   = 0,1 kg  × 390 J/kg °C

   = 39 J/Kg

Soal 3

Sepotong besi 500 gram memiliki suhu 310 °K. Besi itu dibiarkan hingga mencapai suhu kamar sekitar 300 °K. Kalor jenis besi 450 J/ kg °K. Hitunglah kalor yang dilepaskan!

penyelesaian :

diketahui :

massa besi (m)           = 500 gram = 0,5 kg

perubahan suhu (Δt) = 300 °K – 310 °K

                                      = –10  °K (berarti negatif besi melepaskan kalor)

kalor jenis (c)              = 450 J/ kg °K

ditanya :

banyak kalor yg dilepas besi (Q) = ...?

Jawab :

Q = m × c × Δt

    = 0,5 × 450 × (–10)

    = –2.250 Joule (karena bernilai negatif, maka besi itu melepaskan kalor sebesar 2.250 J)

Soal 4

Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2 kg air yang suhunya 30 °C menjadi 100 °C, jika kalor jenis air 4.200 j/kg °C?

penyelesaian :

diketahui :

m = 2 kg

c = 42.00 J/kg °C

Δt = 100 °C – 30 °C = 70 °C

ditanya :

Q = ...?

Jawab :

Q = m × c × Δt

    = 2 kg × 42.00 J/kg °C × 70 °C

    = 588.000 Joule

    = 588 kJ

Soal 5

Berapa kalor yang dilepaskan 2 kg besi jika suhunya turun dari 90 °C menjadi 60 °C? (kalor jenis besi 450 J/kg °C)

penyelesaian :

diketahui :

m = 2 kg

c = 450 J/kg °C

Δt = 60 °C – 90 °C = –30 °C

ditanya :

Q = ...?

Jawab :

Q = m × c × Δt

Q = 2 kg  × 450 J/kg °C × (–30 °C)

    = –27.000 Joule

Contoh Soal Kalor Lebur dan Kalor Uap

Apa itu kalor lebur ? Kalor lebur ( LL ) adalah kalor yang diperlukan oleh suatu zat yang bermassa (m) untuk melebur pada titik leburnya.

Kalor lebur merupakan banyaknya kalor yang diserap oleh setiap 1 kg zat untuk melebur pada titik leburnya.

Sedangkan kalor beku ( LB ) adalah banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg zat untuk membeku pada titik bekunya.

Karena kalor lebur sama dengan kalor beku ( LL = LB = L ), maka secara umum banyaknya kalor yang diserap pada saat melebur atau banyaknya kalor yang dilepas pada saat membeku (Q), dihitung dengan persamaan berikut.

Q = m × L    atau    Q = m × U

Keterangan :

Q = Jumlah kalor yang diserap pada saat melebur atau banyaknya kalor yang dilepas pada saat membeku (Joule).

m = Massa benda (kg).

L = Kalor Laten atau Kalor Didih yaitu kalor yang digunakan untuk perubahan fase, baik padat ke cair, cair ke gas, maupun sebaliknya (J/kg)

U = Kalor uap atau kalor embun (J/kg)

Berikut adalah tabel Titik Lebur dan  Kalor Lebur dari beberapa zat.

No.	Nama Zat	Titik Lebur ( °C)	Kalor Lebur (J/kg)
1.	Air atau Es	0	3,36 × 105
2.	Alkohol	–97	6,9 × 104
3.	Aluminium	660	4,03 × 105
4.	Raksa	–39	2 × 104
5.	Tembaga	1.083	2,06 × 105
6.	Platina	1.769	1,13 × 105
7.	Timah Hitam (timbal)	327	2,5 × 104
8.	Besi	1.808	2,89 × 105
9.	Perak	961	8,8 × 104
10.	Emas	1.064	6,34 × 106
11.	Amoniak	–75	4,525 × 10
12.	Belerang	113	3,91 × 104

Berikut adalah tabel Titik Didih dan  Kalor Uap dari beberapa zat.

No.	Nama Zat	Titik Didih ( °C)	Kalor Uap (J/kg)
1.	Air	100	2,26 × 106
2.	Alkohol	78	1,10 × 106
3.	Raksa	357	2,72 × 105
4.	Timbal	1.620	7,35 × 106
5.	Tembaga	1.187	5,669 × 106
6.	Timah Hitam	1.750	8,71 × 105
7.	Besi	3.023	6,34 × 106
8.	Perak	2.193	2,336 × 106
9.	Emas	2.660	1,578 × 106
10.	Oksigen	–183	2,13 × 105
11.	Nitrogen	–196	2,01 × 105
12.	Hidrogen	–253	3,8 × 105
13.	Belerang	445	3,3 × 105

Soal 1

Berapakah kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 kg air dalam keadaan beku (es), jika kalor lebur air tersebut 336.000 J/kg?

penyelesaian :

diketahui :

massa air (m) = 5 kg

kalor lebur air (L air) = 336.000 J/kg

ditanya :

Kalor yg diperlukan (Q) = ...?

Jawab :

Q = m × L

    = 5 kg × 336.000 J/kg

    = 1,68 × 106 Joule

Soal 2

Berapakah kalor yang diperlukan untuk menguapkan 10 kg alkohol, jika kalor uap alkohol tersebut 1,1 × 106 J/kg ?

penyelesaian :

diketahui :

Masa alkohol (m) = 10 kg

Kalor uap alkohol (U alkohol) = 1,1 × 106 J/kg

ditanya :

Kalor yg diperlukan (Q) = ...?

Jawab :

Q = m × U

    = 10 kg  × 1,1 × 106 J/kg

    = 1,1 × 107 Joule

Soal 3

Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan 500 gram air dari suhu 25 °C menjadi 100 °C pada titik didih minimalnya ? ( U air = 2,27 × 106 J/kg dan c air = 4200 J/kg °C )

penyelesaian :

diketahui :

m air = 500 kg = 0,5 kg

U air = 2,27 × 106 J/kg

c air = 4200 J/kg °C

Δt = 100 °C – 25 °C = 75 °C

ditanya :

Q total = ...?

Jawab :

Q total = Q1 + Q2

          = (m × c × Δt) + (m × U)

          = (0,5 kg × 4200 J/kg °C × 75 °C) + (0,5 kg × 2,27 × 106 J/kg)

          = (1,575 × 105) + (1,135 × 106 Joule)

          = 1,29 × 106 Joule