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

Gelas kaca yang berisi penuh dengan air bersuhu 25 ^oC dipanaskan hingga suhunya naik menjadi 100 ^oC. Jika koefisien muai linear gelas 2 x 10^{-5 o}C^-1 dan koefisien muai volume air (\(\gamma \)) adalah 2,1 x 10^{-4 o}C^-1 maka volume air yang tumpah adalah ….

A. 1,125 cm³
B. 4,50 cm³
C. 11,25 cm³
D. 15,75 cm³
E. 112,5 cm³

Pembahasan Soal UN Fisika 2016:
Volume air yang tumpah :
\begin{aligned}
\Delta V_{\textrm{tumpah}} &= \Delta V_{\textrm{air}} – \Delta V_{\textrm{gelas kaca}} \\
&= V_o\cdot \gamma \cdot \Delta T- V_o \cdot 3\alpha \cdot \Delta T \\
&= V_o \cdot (\gamma – 3\alpha) \cdot \Delta T \\
&= 1000 \cdot (2,1 \times 10^{-4} -3\cdot 2\times 10^{-5})\cdot (100-25) \\
&= 1000 \cdot (2,1 \times 10^{-4} -0,6\times 10^{-4}\cdot 75 \\
&= 1000 \cdot 1,5 \times 10^{-4} \cdot 75 \\
&= 11,25 \quad \textrm{cm}^3
\end{aligned}

Jawaban Pembahasan Soal UN Fisika 2016 no 18 : 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

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