10 Contoh Soal Kalor dan Pembahasannya, Yuk Belajar Fisika!

JAKARTA, iNews.id - Contoh soal kalor dan pembahasannya menarik untuk diulas. Materi kalor bisa kita temukan dengan mudah pada mata pelajaran Fisika. 

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang bisa berpindah dari benda dengan suhu yang lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah jika keduanya dipertemukan ataupun bersentuhan.

Rumus Kalor 

Rumus kalor dapat dinyatakan sebagai berikut:

Q = m . c . ∆T

Di mana:

Q = Kalor dengan satuan Joule

m = Massa dengan satuan kilogram

c = Kalor jenis dengan satuan J/ kg derajat celcius

∆T = Perubahan suhu dengan satuan derajat celcius

Contoh Soal Kalor

Melansir berbagai sumber, Senin (20/1/2025), berikut contoh soal kalor. 

1. Berapakah kalori yang diperlukan untuk memanaskan 4 liter air dari 45oC menjadi 75oC, jika massa jenis air 1 gram/cm3, dan kalor jenis air nya 1 kal/goC?

Penyelesaian:

Diketahui:

V = 4 liter = 4 x 103 cm3

∆T = 95oC – 45oC = 25oC

ρ = 1 gram/cm3

c = 1 kal/goC

Ditanyakan:

Q = ?

Jawab:

m = ρ x V = 1 x 4 x 103 = 4 x 103 gram

Q = mc∆T

Q = (4 x 103)(1 kal/goC)(25oC)

Q = 105 Kalori

2. Berapakah kapasitas kalor dari 8 kg suatu zat yang memiliki kalor jenis 4 kal/goC?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 8 kg = 8.000 g

c = 4 kal/goC

Ditanyakan:

C = ?

Jawab:

C = m x c

C = 8.000 g x 4 kal/goC

C = 32.000 kal/oC

3. Air yang awalnya bersuhu 15oC dipanaskan sampai suhunya menjadi 40oC. jika kapasitas kalor air tersebut sebesar 12.558 J/oC, berapakah kalor yang diserap oleh air tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

∆T = 40oC – 15oC = 25oC

C = 12.558 J/oC

Ditanyakan:

Q = ?

Jawab:

Pada persamaan pertama kita memperoleh;

Q = C x ∆T

Q = 12.558 J/oC x 25oC

Q = 313.950 joule.

4. Kalor yang diperlukan oleh 2 kg zat untuk menaikkan suhunya dari 25oC sampai 60oC adalah 27,3 KJ. Berapakah kalor jenis zat tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 2 kg

∆T = 60oC – 25oC = 35oC

Q = 27,3 KJ = 27.300 J

Ditanyakan:

c = ?

Jawab: Jadi, kalor jenis zat tersebut adalah sebesar 390 J/KgoC

5. Air Sebanyak 500 g bersuhu 35 oC, apabila air tersebut diberi kalor sebanyak 100 KKal. Berapakah suhu air tersebut sekarang?

Diketahui:

m = 500 g = 0,5 Kg

T0 = 35 oC

cair = 4.200 J/KgoC

Q = 100 Kkal = 4,2 × 105 J

Ditanyakan:

T = ?

Jawab

∆T = 200oC – 35oC = 165oC

Jadi, suhu air tersebut sekarang adalah 165oC

6. Lima kilogram es bersuhu -22 °C dipanaskan sampai seluruh es mencair dengan suhu 0°C. Jika kalor laten es 333 kJ/kg dan kalor jenis es 2.100 J/kg C maka jumlah kalor yang dibutuhkan adalah ...

Diketahui:

mes = 5 kg

ces = 2.100 J/kg C

T1 = -22°C

T2 = 0°C

ΔT = T2 – T1 = 22°C

Les = 333 kJ = 333.000 J

Ditanya: Q total = ...

Jawab

Q total = Q1 + Q2

= mes . ces ΔT + mes . L

5 . 2.100 . 22 + 5 . 333.000

= 231.000 + 1.665.000

= 1896000 J

= 1896 kJ

Jadi, jumlah kalor yang dibutuhkan adalah 1896 kJ (e)

7. Zat cair yang massanya 10 kg dipanaskan dari suhu 25 °C menjadi 75 °C memerlukan panas sebesar 4 . 10^5 Joule. Kalor jenis zat cair tersebut adalah ...

Diketahui

m = 10 kg

Q = 4 . 10^5 Joule

T1 = 25°C

T2 = 75°C

Ditanya: c = ...

Jawab

Q = m.c. ΔT

c = Q / m. ΔT

= 4 . 10^5 Joule/10 kg . 50°C

= 0,008 . 10^5 Joule/°C

= 800 Joule/kg°C

Jadi kalor jenis zat cair adalah 800 Joule/kg°C (c)

8. Jika kalor jenis besi 460 J/kg °C, maka energi yang diperlukan untuk memanaskan 4 kg besi yang dipanaskan dari 20 °C sampai dengan 70 °C adalah ...

Pembahasan

Diketahui:

c = 460 J/kg °C

m = 4 kg

ΔT = 70 °C – 20 °C = 50 °C

Ditanya: Q (jumlah kolor)?

Jawab

Q = m.c. ΔT

= 4 kg . 460 J/kg °C . 50 °C

= 92.000 J

Jadi, energi yang diperlukan adalah 92.000 J (c)

9. Air bermassa 2,3 kg dan bersuju 70 derajat celcius dicampur dengan sejumlah air yang bersuhu 30 derajat celcius, ternata suhu akhirnya adalah 40 derajat celcius. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg derajat celcius, maka massa air yang dicampurkan tersebut adalah...

Pembahasan:

Diketahui:

T akhir – T awal = 40 derajat celcius

Massa air awal = 2,5 kg

c = 4.200 j/kg derajat celcius

Ditanyakan: m2 (Massa air yang dicampurkan)?

Jawab:

Air (1) melepas kalor karena suhunya lebih tinggi dan air yang dicampurkan (air 2) menerima kalor karena suhunya lebih rendah. Sesuai dengan Asas Black bahwa kalor yang dilepas (air 1) sama dengan kalor yang diterima (air 2)

Q lepas = Q terima

m . c . ∆T = m2 . c2 . ∆T

m2 = m1 . (T1 – T2) / (T3 – T2)

m2 = 2,5 kg . (70 derajat celcius – 40 derajat celcius) / (40 derajat celcius – 30 derajat celcius)

m2 = 7,5 kg

10. Jika kalor jenis besi 460 J/kg derajat celcius, maka energi yang diperlukan untuk memanaskan 4 kg besi yang dipanaskan dari 20 derajat celcius sampai dengan 70 derajat celcius adalah....

Pembahasan:

Diketahui:

c = 460 J/kg derajat celcius

m = 4 kg

∆T = 70 derajat celcius – 20 derajat celcius = 50 derajat celcius

Ditanyakan: Q (jumlah kalor)?

Jawab:

Q = m . c . ∆T

Q = 4 kg . 460 J/kg derajat celcius . 50 derajat celcius = 92.000 J

Itulah ulasan mengenai contoh soal kalor dan pembahasannya. Semoga bermanfaat!