Contoh Soal 1

Titik leleh zat adalah pada suhu 194^oF. Jika dinyatakan dalam satuan K dan ^oC, titik leleh zat adalah ….
A. 318,8 dan 108,8
B. 108,8 dan 318,8
C. 76,2 dan 349,2
D. 90,0 dan 363,0
C. 363,0 dan 90,0

Pembahasan :
Titik leleh suhu di ubah dari Fahrenheit ke Celcius
\begin{aligned}
^o C &= \frac{5}{9} \cdot (^o F – 32) \\
&= \frac{5}{9} \cdot (194 -32) \\
&= \frac{5}{9}\cdot 162 \\
&= 90,0 \quad ^o C
\end{aligned}

Kemudian dari Celcius ke kelvin :

K = ^oC + 273 = 90 + 273 = 363,0

Jawaban : E

Contoh Soal 2

Sebuah termometer tak berskala berisi raksa. Ketika dimasukkan ke adalam es melebur, panjang kolom raksa 5 cm dan ketika dimasukkan ke dalam air mendidih, panjang kolom raksa 30 cm. Ketika termometer menunjukkan 30^oC, panjang kolom raksa adalah ….
A. 6,25 cm
B. 7,50 cm
C. 10,25 cm
D. 12,50 cm
E. 15,0 cm

Pembahasan :
Untuk mengerjakan soal di atas perhatikan diagram di bawah ini :

\begin{aligned}
\frac{30 – 0}{100 – 0} &= \frac{x – 5}{30 – 5} \\
\frac{30}{100} &=\frac{x-5}{25} \\
\frac{30}{4} &= x -5 \\
4x – 20 &= 30 \\
4x &= 50 \\
x &= 12,5 \quad \textrm{cm}
\end{aligned}

Jawaban : D

Contoh Soal 3

Sebuah termometer menunjukkan angka 25 ketika dicelupkan ke dalam es yang sedang melebur pada tekanan 1 atm dan menunjukkan angka 85 ketika dicelupkan ke dalam air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm. Ketika digunakan bersama-sama, jika termometer Celcius menunjukkan angka 55^oC, termometer tersebut menunjukkan angka ….
A. 48
B. 58
C. 66
D. 76
E. 80

Pembahasan :
Perhatikan diagram berikut:

\begin{aligned}
\frac{55 – 0}{100 – 0} &= \frac{x – 25}{85 – 25} \\
\frac{55}{100} &=\frac{x-25}{60} \\
11 &= \frac{x -25}{3} \\
x – 25 &= 33 \\
x &= 58
\end{aligned}

Jawaban : B

Contoh Soal 5

Nilai suhu yang sama ditunjukkan oleh termometer Celcius dan Fahrenheit adalah ….
A. 40^o
B. 20^o
C. -40^o
D. -20^o
E. -32^o

Pembahasan :
Perhatikan gambar berikut :

\begin{aligned}
\frac{x – 0}{100 – 0} &= \frac{x – 32}{212 – 32} \\
\frac{x}{100} &=\frac{x-32}{180} \\
\frac{x}{5} &= \frac{x -32}{9} \\
9x &= 5x – 160 \\
4x &= -160 \\
x &= -40^o
\end{aligned}

Jawaban : C

Contoh Soal 6

Sebuah termometer x menunjukkan bahwa air membeku pada suhu 20^ox dan mendidih pada suhu 100^ox. Suhu 30^oC pada termometer Celcius akan bernilai … pada termometer tersebut.
A. 22^ox
B. 25^ox
C. 26^ox
D. 44^ox
E. 48^ox

Pembahasan :
Perhatikan gambar berikut :

\begin{aligned}
\frac{30 – 0}{100 – 0} &= \frac{x – 20}{100 -20} \\
\frac{30}{100} &= \frac{x-20}{80} \\
6 &= \frac{x-20}{4} \\
x – 20 &= 24 \\
x &= 44 \quad ^o\textrm{C}
\end{aligned}

Jawaban : D

Sebuah bejana dengan kapasitas kalornya 40^oC^-1 berisi 200 gram air suhunya 20^oC. Kemudian k dalam bejana dimasukkan 100 gram kuningan yang suhunya 80^oC. Jika suhu akhir air 22^oC dan kalor jenis air 1 kal.^oC^-1, maka kalor jenis kuningan adalah ….
A. 0,0083 kal.g^{-1 o}C^-1
B. 0,0415 kal.g^{-1 o}C^-1
C. 0,0828 kal.g^{-1 o}C^-1
D. 0,4150 kal.g^{-1 o}C^-1
E. 0,8300 kal.g^{-1 o}C^-1

Pembahasan :
Diketahui :
C_bejana = 40^oC^-1
T₁ = 20^oC
T = 22^oC
T₂ = 80^oC
m_kuningan = 100 gram
m_air = 200 gram
c_air = 1 kal.^oC^-1

Ditanya : kalor jenis kuning (c_kuningan) ?

Jawab :
\begin{aligned}
Q_{serap} &=Q_{lepas} \\
C_{\textrm{bejana}}\cdot \Delta T + m_{\textrm{air}}\cdot c_{\textrm{air}}\cdot \Delta T &= m_{\textrm{kuningan}}\cdot c_{\textrm{kuningan}}\cdot \Delta T \\
40\cdot (T – T_1) + 200\cdot 1\cdot (T – T_1) &= 100\cdot c_{\textrm{kuningan}}\cdot (T_2 – T) \\
40\cdot (22 – 20) + 200\cdot 1\cdot (22 – 20) &= 100\cdot c_{\textrm{kuningan}}\cdot (80 – 22) \\
40\cdot 2 + 200\cdot 1\cdot 2 &= 100\cdot c_{\textrm{kuningan}}\cdot 58 \\
80 + 400 &= 5800\cdot c_{\textrm{kuningan}} \\
480 &= 5800\cdot c_{\textrm{kuningan}} \\
c_{\textrm{kuningan}} &= 0,0828 \quad \textrm{kal.g}^{-1} .^{o}\textrm{C}^{-1}
\end{aligned}

Jawaban : C

Pembahasan :
\begin{aligned}
Q_{serap} &= Q_{lepas} \\
m_1\cdot c_{es} \cdot \Delta T +m_1\cdot L + m_1\cdot c_{air} \cdot \Delta T &= m_2 \cdot c_{air} \Delta T \\
100\cdot 0,5 \cdot (0-(-10)) + 100\cdot 80 + 100\cdot 1 \cdot (T-0) &= 200 \cdot 1 \cdot (60-T) \\
500 + 8000 + 100T &= 12000 – 200T \\
300T &= 3500 \\
T &= 11,67^o C
\end{aligned}

Jawaban C

Dua buah termometer A dan B masing-masing menunjukkan angka dan untuk es mencair serta dan untuk air mendidih. Kedua termometer tersebut menunjukkan angka yang sama pada suhu dalam termometer celcius sebesar ….
A. – C
B. – C
C. – C
D. – C
E. – C

Pembahasan :

Konversi suhu termometer A ke termometer Celcius :
\begin{aligned}
\frac{a-20}{180-20} &= \frac{x-0}{100-0} \\
\frac{a-20}{160} &= \frac{x}{100} \\
16x &= 10a-200
\end{aligned}

Konversi suhu termometer B ke termometer Celcius :
\begin{aligned}
\frac{b-30}{230-30} &= \frac{x-0}{100-0} \\
\frac{b-30}{200} &= \frac{x}{100} \\
b-30 &= 2x \\
b &= 2x + 30
\end{aligned}

Untuk suhu a = suhu b, maka :
\begin{aligned}
16x &=10a -200 \\
16x &;=10b -200 \\
16x &=10(2x+30)-200\\
16x &=20x+300 -200\\
-4x &= 100 \\
x &= -25^o \textrm{C}
\end{aligned}

Jawaban : D

Dengan :
= perubahan volume ()
volume akhir ()
= volume awal ()
= koefisien muai volume ()
= koefisien muai panjang ()
= perubahan suhu ()

SKALA TERMOMETER
Ada beberapa jenis skala termometer yaitu skala celcius, kelvin, fahrenheit, dan reamur. Berikut ini adalah skala termometer pada titik didih dan titik beku air.

Contoh Soal Konversi Skala Termometer
Termometer  menunjukkan skala , ketika dicelupkan ke dalam air es, dan menunjukkan skala ketika dicelupkan ke dalam air mendidih. Suhu sesuai dengan ….
A.
B.
C.
D.
E.

Pembahasan:

\begin{aligned}
\frac{50^o-(-10^o)}{90^o-(-10^o)}&=\frac{y-0^o}{100^o-0^o} \\
\frac{60^o}{100^o}&=\frac{y}{100^o} \\
\frac{60^o}{100^o}&=\frac{y}{100^o} \\
y&=60^oC
\end{aligned}
 Jawaban : C