Soal + Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (21 - 25)

Pembahasan soal sebelumnya ⇒ Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (16 - 20)

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 21)

"Grafik di bawah ini merupakan data dari proses pemanasan bubuk sampel zat tertentu bermassa 0,1 kg".

Berdasarkan data tersebut, kalor jenis sampel zat adalah…

A. 240 J.kg⁻¹.°K⁻¹

B. 420 J.kg⁻¹.°K⁻¹

C. 840 J.kg⁻¹.°K⁻¹

D. 2.400 J.kg⁻¹.°K⁻¹

E. 4.200 J.kg⁻¹.°K⁻¹

Pembahasan :

Gunakan salah satu nilai yang diberikan pada gambar (bebas). Dalam hal ini kita gunakan $Q = 420$ dan $\Delta T = 10$

$Q = m.c.\Delta T$

$c = \frac{Q}{m.\Delta T}$

$c = \frac{420}{0,1.10}$

$c = 420 J.kg^{-1}.{}^0K^{-1}$

JAWABAN : B

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 22)

Dua benda dari logam sejenis A dan B yang massanya sama tetapi ukurannya berbeda, masing-masing bersuhu $T_A$ dan $T_B (T_A > T_B)$, diletakkan di dalam ruang tertutup yang bersuhu T dengan nilai $T_B < T < T_A$ seperti ditunjukkan pada Gambar.

Berdasarkan keadaan tersebut, hubungan antara kenaikan suhu logam A dan B terhadap waktu dapat dinyatakan dengan grafik …

Pembahasan :

Suhu benda A lebih tinggi daripada suhu benda B, karena $T_B < T < T_A$ maka suhu benda A akan menurun dan suhu B akan meningkat sampai pada suhu tetap atau keseimbangan.

JAWABAN : E

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 23)

Sebanyak 75 gram air yang suhunya 20 °C dicampurkan dengan 50 gram air yang suhunya tak diketahui. Jika suhu akhir campuran 40 °C, maka suhu awal dari 50 gram air tersebut adalah… °C

A. 70

B. 50

C. 40

D. 30

E. 20

Pembahasan :

$\begin{align} Q_{lepas} &= Q_{serap} \\ m \varepsilon \Delta T &= m \varepsilon \Delta T \\ 50(T - 40) &= 75(40 - 20) \\ 50T - 2000 &= 1500 \\ 50T &= 3500 \\ T &= 70^oC \end{align}$

JAWABAN : A

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 24)

Tiga batang konduktor P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama disambung seperti pada gambar.

"Suhu T₁ = 20 °C dan T₄ = 90 °C, koefisien konduksi kp = 2 kQ = 4 kR, maka suhu T2 dan T3 adalah" ….

A. T₂ = 40 °C dan T₃ = 75 °C

B. T₂ = 40 °C dan T₃ = 60 °C

C. T₂ = 35 °C dan T₃ = 65 °C

D. T₂ = 30 °C dan T₃ = 50 °C

E. T₂ = 30 °C dan T₃ = 40 °C

Pembahasan :

Konduktivitas :

$H = \frac{k.A.\Delta T}{L}$

karena luas penampang (A) dan panjang batang (L) dari P, Q, R dianggap sama, maka :

$\begin{align} H_P &= H_Q \\ k_P.\Delta T &= k_Q.\Delta T \\ 2k_Q.(T_2 - T_1) &= k_Q(T_3 - T_2) \\ 2T_2 - 2T_1 &= T_3 - T_2 \\ 3T_2 - 2T_1 &= T_3 \\ 3T_2 - 2.20 &= T_3 \\ 3T_2 - 40 &= T_3 \end{align}$

$T_3 = 3T_2 - 40$

$\begin{align} H_Q &= H_R \\ k_Q.\Delta T &= k_R.\Delta T \\ 2k_R(T_3 - T_2) &= k_R(T_4 - T_3) \\ 2T_3 - 2T_2 &= T_4 - T_3 \\ 3T_3 &= T_4 + 2T_2 \\ 3(3T_2 - 40) &= 90 + 2T_2 \\ 9T_2 - 120 &= 90 + 2T_2 \\ 7T_2 &= 210 \\ T_2 &= 30 \end{align}$

substitusi ke :

$T_3 = 3T_2 - 40 \Leftrightarrow T_3 = 3.30 - 40 \Leftrightarrow T_3 = 50$

JAWABAN : D

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 25)

Jika volume gas ideal dalam ruang tertutup dirubah menjadi 1/2 kali semula dalam proses isotermis, maka nilai tekanannya menjadi…

A. 1/4 kali semula

B. 1/2 kali semula

C. 1 kali semula

D. 2 kali semula

E. 4 kali semula

Pembahasan :

Proses isothermis ⇒ suhu tetap

$\begin{align} \frac{P_1.V_1}{T} &= \frac{P_2.V_2}{T} \\ P_1.V_1 &= P_2.V_2 \\ P_1.V_1 &= P_2.\frac{1}{2}V_1 \\ 2P_1 &= P_2 \end{align}$

Jadi, tekanannya menjadi 2 kali tekanan semula.

JAWABAN : D

Pembahasan soal selanjutnya ⇒ Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (26 - 30)

Daftar Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 :

• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (1 - 5)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (6 - 10)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (11 - 15)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (16 - 20)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (21 - 25)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (26 - 30)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (31 - 35)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (36 - 40)