Pembahasan Soal UN Fisika Tahun 2018 no. 21-25

21. Air mendidih (100 derajat Celcius) sebanyak 250 ml dituangkan ke dalam panci berisi 400 ml air bersuhu 35 derajat Celcius. Setelah terjadi kesetimbangan termal, maka suhu campuran adalah ... (kalor jenis air 1,0 kal/g''C)
A. 55 ''C
B. 60 ''C
C. 65 "C
D. 75 "C
E. 80 "C



Pembahasan :

Untuk menentukan suhu campuran pada benda yang dicampur, jika tidak ada energi lain yang berpengaruh, digunakan asas Black, yaitu:

Jadi suhu campuran dari air diatas adalah 60 derajat Celcius (Jawaban : B) 

22, Besarnya kalor yang mengalir per detik melalui suatu bahan logam :
(1) Berbanding terbalik dengan perbedaan suhu antara kedua ujungnya,
(2) Berbanding terbalik dengan luas penampang benda
(3) Bergantung pada jenis bahan logam
(4) Berbanding terbalik dengan panjang logam

Pernyataan yang benar untuk meningkatkan laju perpindahan kalor secara konduksi adalah...
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan :

Perpindahan kalor secara konduksi merupakan perpindahan kalor melalui logam atau zat padat. Untuk mencari laju kalor konduksi dapat di cari menggunakan persamaan :

 Dari persamaan diatas, besar laju kalor konduksi dipengaruhi oleh jenis bahan logam (3) dan berbanding terbalik dengan panjang logam (4). (Jawaban : E)

23. Logam P, Q dan R berukuran sama. Konduktivitas logam P. Q dan R berturut-turut adalah 4k, 2k dan k, ketiganya terhubung dengan suhu pada ujung-ujung terbuka seperti pada gambar berikut ini:

Suhu pada sambungan logam P dan Q (Tx) adalah...
A. 80 derajat celcius
B. 70 derajat celcius
C. 60 derajat celcius
D. 50 derajat celcius
E. 40 derajat celcius

Pembahasan :

Perpindahan kalor pada zat padat dinamakan konduksi, laju kalor konduksi pada setiap sambungan sama, kalor mengalir dari suhu tinggi menuju suhu rendah, jadi kalor mengalir dari logam R ke Q dan ke P.

Ukuran logam P, Q dan R sama, jadi panjang dan luas penampang di tiadakan.

Persamaan 1

Eliminasi persamaan 1 dan persamaan 2

Jawaban (E)

24. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Jumlah partikel gas ditambah
(2) jumlah mol dikurangi
(3) Suhu ditingkatkan
(4) Volume ditambah

Faktor yang dapat meningkatkan tekanan gas dalam suatu ruangan tertutup ditunjukkan oleh nomor ...
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2), dan (3)
C. (1) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan :

Pada gas ideal berlaku persamaan

Tekanan gas berbanding lurus dengan jumlah partikel gas, tekanan gas berbanding lurus dengan jumlah mol, tekanan gas juga berbanding lurus dengan suhu, tetapi berbanding terbalik dengan volume gas. Jadi untuk meningkatkan tekanan gas , yang harus dilakukan yaitu nomor (1) dan (3).

Jawaban (C)

25. Gas argon berada dalam ruangan tertutup saat suhunya berubah menajdi dua kali semula, maka kecepatan gerak partikel gas argon berubah menjadi ...

Pembahasan :

Untuk mencari kelajuan efektif pada gas digunakan rumus

Jadi kelajuan efektif gas sebanding dengan akar dari suhu. Sehingga diperoleh

Jawaban (C)