MATERI OSN IPA SMP 2 ; ZAT DAN KALOR

 

MATERI FISIKA-KIMIA: ZAT DAN KALOR

1. ZAT DAN WUJUDNYA

Zat adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang (memiliki volume). Berdasarkan wujudnya, zat dibagi menjadi tiga:

Wujud	Sifat	Susunan Partikel
Padat	Bentuk dan volume tetap	Partikel sangat rapat, teratur, gaya tarik kuat, hanya bergetar di tempat
Cair	Volume tetap, bentuk berubah sesuai wadah	Partikel agak renggang, dapat bergerak tetapi masih ada gaya tarik
Gas	Bentuk dan volume berubah sesuai wadah	Partikel sangat renggang, bergerak bebas, gaya tarik sangat lemah

Perubahan wujud terjadi karena penyerapan atau pelepasan kalor:

• Mencair/Melebur: padat → cair (menyerap kalor)

• Membeku: cair → padat (melepas kalor)

• Menguap: cair → gas (menyerap kalor)

• Mengembun: gas → cair (melepas kalor)

• Menyublim: padat → gas (menyerap kalor)

• Mengkristal/deposisi: gas → padat (melepas kalor)

---

2. ATOM, UNSUR, MOLEKUL, DAN SENYAWA

• Atom: Partikel terkecil suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut. Terdiri dari inti (proton, neutron) dan elektron.

• Unsur: Zat murni yang tidak dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa. Contoh: H, O, Fe, Cu.

• Molekul: Gabungan dua atau lebih atom (bisa sama atau berbeda) yang terikat secara kimia.

  • Molekul unsur: terdiri dari atom sejenis, contoh: H₂, O₂, P₄.

  • Molekul senyawa: terdiri dari atom berbeda, contoh: H₂O, CO₂, NaCl.

• Senyawa: Zat yang terbentuk dari dua atau lebih unsur melalui reaksi kimia dengan perbandingan tetap. Contoh: air (H₂O), garam dapur (NaCl).

---

3. LARUTAN DAN CAMPURAN

• Campuran: Gabungan dua zat atau lebih tanpa reaksi kimia, sifat asli masih tampak.

  • Campuran homogen (larutan): partikel tercampur merata, tidak dapat dibedakan. Contoh: air garam, udara.

  • Campuran heterogen: partikel tidak merata, masih dapat dibedakan. Contoh: pasir dan air, minyak dan air.

• Larutan: campuran homogen yang terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Konsentrasi menyatakan jumlah zat terlarut dalam pelarut.

---

4. REAKSI KIMIA (ASAM, BASA, GARAM)

• Asam: zat yang dalam air melepaskan ion H⁺, rasa masam, mengubah lakmus biru menjadi merah. Contoh: HCl, CH₃COOH (cuka).

• Basa: zat yang dalam air melepaskan ion OH⁻, rasa pahit, licin, mengubah lakmus merah menjadi biru. Contoh: NaOH, NH₃.

• Garam: hasil reaksi asam dan basa (netralisasi). Contoh: NaCl (garam dapur).

• Reaksi netralisasi: Asam + Basa → Garam + Air.

  $$HCl+NaOH\to NaCl+H_{2}O$$

• Indikator alami: kunyit, bunga sepatu.

---

5. ZAT ADITIF DAN ADIKTIF/PSIKOTROPIKA

• Zat aditif makanan: ditambahkan sengaja untuk meningkatkan kualitas.

  • Pemanis: gula, sakarin, aspartam.

  • Pewarna: tartrazin (kuning), karamel.

  • Pengawet: natrium benzoat, garam.

  • Penyedap: MSG (monosodium glutamat).

• Zat adiktif: menyebabkan ketergantungan.

  • Nikotin (tembakau), kafein (kopi), alkohol.

• Psikotropika: zat yang mempengaruhi susunan saraf pusat, menyebabkan perubahan mental dan perilaku. Contoh: ekstasi, sabu, ganja (narkoba). Penggunaan tanpa pengawasan berbahaya.

---

6. PERUBAHAN FISIKA

Perubahan fisika tidak menghasilkan zat baru, hanya perubahan wujud, bentuk, atau ukuran.

a. Kalor dan Perubahan Temperatur

Kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu.

• Kalor jenis (c) : banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 K (atau 1°C). Satuan: J/kg·K.

• Kapasitas kalor (C) : kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda sebesar 1 K. $C=m\cdot c$.

• Rumus kalor untuk perubahan suhu:

  $$Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }T$$

  dengan $Q$ = kalor (J), $m$ = massa (kg), $\mathrm{\Delta }T$ = perubahan suhu (K atau °C).

Contoh Soal (ID 7, Utama No 32):
Sebuah panci listrik tertutup dengan daya 300 W dapat menaikkan suhu 500 cc air dari 30 °C menjadi 70 °C dalam waktu 400 detik. Kalor jenis air 4200 J·kg⁻¹·K⁻¹. Jika panci itu dapat menaikkan suhu suatu larutan sebanyak 400 cc dari 30 °C menjadi 60 °C dalam waktu 320 detik, maka kalor jenis larutan tersebut adalah … J·kg⁻¹·K⁻¹.

Pembahasan:

• Air: volume 500 cc = 500 mL = 0,5 kg (massa jenis air ≈ 1000 kg/m³, jadi 500 cc = 0,5 kg). Daya P = 300 W, waktu t = 400 s. Energi listrik = P·t = 300 × 400 = 120.000 J. Kalor ini digunakan untuk menaikkan suhu air: Q = m·c·ΔT = 0,5 × 4200 × (70-30) = 0,5 × 4200 × 40 = 84.000 J. Sisa kalor mungkin hilang atau diserap panci? Namun soal menganggap panci ideal? Mari kita hitung efisiensi: Ternyata Q listrik > Q air, berarti ada kalor yang diserap panci atau lingkungan. Tapi soal membandingkan dengan larutan, kita asumsikan laju pemanasan sama (daya tetap). Untuk larutan: volume 400 cc = 0,4 kg (anggap massa jenis larutan sama dengan air, karena tidak disebut). Waktu 320 s, energi listrik = 300 × 320 = 96.000 J. Kenaikan suhu larutan = 60-30 = 30°C. Maka:

  $$96.000=0,4\cdot c\cdot 30⟹c=\frac{96.000}{12}=8.000\text{ J/kg}\cdot \text{K}$$

  Namun tidak ada pilihan 8000. Pilihan: 5600, 5830, 6150, 6300. Berarti asumsi massa jenis larutan tidak sama dengan air? Atau mungkin ada kalor yang diserap panci? Kita perlu memperhitungkan kapasitas kalor panci. Dari data air, kita bisa mencari kapasitas kalor panci (C_panci). Energi listrik total = Q_air + Q_panci.
  Untuk air: Q_air = 0,5·4200·40 = 84.000 J. Maka Q_panci = 120.000 - 84.000 = 36.000 J. Panci mengalami kenaikan suhu yang sama dengan air (30°C ke 70°C, jadi ΔT = 40°C). Maka kapasitas kalor panci C_p = Q_panci/ΔT = 36.000/40 = 900 J/K.
  Untuk larutan: misal massa larutan = m_l = ρ_l · 400 cc. Kita belum tahu ρ_l. Anggap massa jenis larutan berbeda? Soal tidak memberi informasi, jadi mungkin kita asumsikan massa jenis larutan sama dengan air? Tapi hasilnya tidak cocok. Mari kita coba dengan asumsi massa jenis larutan = 1000 kg/m³, maka m_l = 0,4 kg. Energi listrik = 300·320 = 96.000 J. Kalor untuk larutan: Q_l = m_l·c_l·30, dan kalor untuk panci (panci juga ikut naik dari 30 ke 60, ΔT=30°C) = C_p·30 = 900·30 = 27.000 J. Maka total: 96.000 = m_l·c_l·30 + 27.000 → m_l·c_l·30 = 69.000 → c_l = 69.000/(0,4·30) = 69.000/12 = 5.750 J/kg·K. Angka ini mendekati 5600 atau 5830? 5750 lebih dekat ke 5830? Tidak tepat. Mungkin ada pembulatan. Atau massa jenis larutan berbeda? Mari kita hitung dengan asumsi massa jenis larutan = ρ, maka m_l = 0,4ρ (dalam kg jika ρ dalam g/cm³? hati-hati: 400 cc = 0,4 liter, massa = ρ (kg/L) × 0,4 L. Jika ρ dalam kg/L, maka m = 0,4ρ. Dalam SI, ρ air = 1000 kg/m³ = 1 kg/L. Jadi m = 0,4ρ dengan ρ dalam kg/L. Maka persamaan: 96.000 = (0,4ρ)·c_l·30 + 27.000 → 69.000 = 12 ρ c_l → ρ c_l = 69.000/12 = 5.750. Kita tidak tahu ρ. Jika ρ = 1, maka c_l = 5750. Pilihan terdekat 5600 atau 5830? Mungkin ada kesalahan asumsi? Alternatif: mungkin kapasitas kalor panci diabaikan? Jika diabaikan, c_l = 8000, tidak ada. Jadi kemungkinan jawaban 5830? Tapi hitungan kita 5750. Mari kita periksa ulang: Untuk air, kita dapat C_panci = 900 J/K. Untuk larutan, energi 96.000 = m c ΔT + C_p ΔT. m = 0,4 kg (anggap ρ=1). Maka 96.000 = 0,4·c·30 + 900·30 = 12c + 27.000 → 12c = 69.000 → c = 5750. Tidak ada di pilihan. Mungkin ada kesalahan data? Atau volume larutan 400 cc dengan massa jenis berbeda? Jika kita coba c = 5830, maka 12·5830 = 69.960, total = 69.960+27.000=96.960, kelebihan 960 J, tidak pas. Jika c=5600, total=12·5600=67.200+27.000=94.200, kurang 1.800. Jadi tidak ada yang cocok. Mungkin kita salah dalam menentukan kapasitas kalor panci? Atau mungkin daya 300 W adalah daya listrik yang seluruhnya menjadi kalor, dan kita tidak perlu memperhitungkan kapasitas panci karena panci listrik tertutup? Soal menyebut "panci listrik tertutup" mungkin berarti tidak ada kehilangan kalor ke lingkungan, tetapi panci sendiri ikut panas. Biasanya soal seperti ini menganggap kalor yang diberikan sama dengan kalor yang diserap air dan panci. Dari data air, kita bisa menghitung kapasitas panci, lalu gunakan untuk larutan. Namun pilihan tidak ada 5750. Mungkin jawabannya 5830? Atau kita periksa soal asli ID 7: pilihan A 5600, B 5830, C 6150, D 6300. Mungkin ada pembulatan. Atau mungkin volume 500 cc air = 0,5 kg, tapi kalor jenis air 4200, Q air = 0,5*4200*40 = 84.000, benar. Energi listrik 300*400=120.000, selisih 36.000 untuk panci. Itu sudah. Untuk larutan, volume 400 cc, kita perlu massa jenis larutan. Jika larutan berbeda, mungkin massa jenisnya tidak 1. Soal tidak memberi, jadi mungkin kita asumsikan sama. Tapi hasil 5750 tidak ada. Mungkin kita perlu mempertimbangkan bahwa kenaikan suhu panci pada percobaan pertama 40°C, kedua 30°C, jadi kapasitas panci sama. Mari kita hitung dengan tepat: 96.000 = m c 30 + 900*30 = 30(m c + 900). Maka m c = 96.000/30 - 900 = 3200 - 900 = 2300. Jadi m c = 2300. Jika m = 0,4 kg, c = 5750. Tidak ada. Jika m = 0,4ρ, maka ρ c = 2300/0,4 = 5750. Jadi ρ c = 5750. Tidak ada pasangan ρ dan c yang diketahui. Mungkin kita perlu mencari c dengan asumsi ρ=1? Atau mungkin kita salah dalam menentukan kapasitas panci? Mari kita hitung ulang dengan lebih teliti: Untuk air, Q_listrik = 120.000 J. Q_air = 0,5 * 4200 * 40 = 0,5 * 168.000 = 84.000 J. Q_panci = 36.000 J. ΔT_panci = 40°C, jadi C_p = 36.000/40 = 900 J/°C. Benar.
  Kemudian untuk larutan, Q_listrik = 300*320 = 96.000 J. ΔT_larutan = 30°C. Misal massa larutan = m_l, kalor jenis c_l. Maka Q_larutan = m_l * c_l * 30. Q_panci = 900 * 30 = 27.000. Total = 30 m_l c_l + 27.000 = 96.000 → 30 m_l c_l = 69.000 → m_l c_l = 2.300. Jika m_l = 0,4 kg (asumsi massa jenis 1 kg/L), maka c_l = 5.750 J/kg·K. Tidak ada. Mungkin volume 400 cc adalah untuk larutan, tetapi massa jenis larutan mungkin lebih besar atau kecil. Jika kita asumsikan c_l = 5600, maka m_l = 2300/5600 ≈ 0,4107 kg, berarti massa jenis ≈ 1,0268 kg/L. Jika c_l = 5830, m_l = 2300/5830 ≈ 0,3945 kg, massa jenis ≈ 0,986. Kedua kemungkinan masuk akal. Tapi mana yang benar? Kita tidak punya info. Biasanya soal seperti ini akan menghasilkan salah satu angka yang bulat. Mari kita periksa pilihan: 5600, 5830, 6150, 6300. Jika kita hitung m_l c_l = 2300, maka c_l = 2300/m_l. Jika m_l = 0,4, c=5750. Mungkin ada kesalahan pembulatan dari data? Atau mungkin volume air 500 cc, tetapi kita harus menggunakan massa jenis air = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³, jadi 500 cc = 0,5 kg. Itu benar. Mungkin ada faktor lain? Soal ID 7 ini adalah soal Utama no 32. Dalam database, soal serupa juga ada di ID 32 (versi 1) dengan angka berbeda. Di ID 32, untuk larutan, diberikan kalor jenis larutan 5400, dan ditanyakan volume air. Itu lebih mudah. Untuk ID 7, mungkin kita harus menggunakan konsep bahwa daya listrik seluruhnya menjadi kalor yang diserap air dan panci, dan kita bisa mencari c_l dengan menyamakan perbandingan. Alternatif: kita bisa menggunakan perbandingan langsung tanpa mencari C_panci, dengan asumsi laju penyerapan kalor oleh panci sama. Namun karena suhu akhir berbeda, tidak bisa langsung. Jadi kemungkinan jawaban adalah 5830, karena mendekati 5750 dan biasanya soal memilih angka yang lebih tinggi. Tapi kita tidak perlu memaksakan, yang penting kita pahami konsepnya. Dalam pembahasan, kita akan tunjukkan cara menghitung dengan memasukkan kapasitas kalor panci.

b. Kalor dan Perubahan Wujud

Pada perubahan wujud, suhu tetap, kalor digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten).

• Kalor lebur $L$ : kalor yang diperlukan untuk meleburkan 1 kg zat padat menjadi cair pada titik leburnya. $Q=m\cdot L$

• Kalor uap $U$ : kalor yang diperlukan untuk menguapkan 1 kg zat cair pada titik didihnya. $Q=m\cdot U$

Pengaruh Tekanan terhadap Titik Lebur (Soal ID 55 dan 80)

• Untuk sebagian besar zat, titik lebur naik jika tekanan naik. Namun untuk air (es), titik lebur turun jika tekanan naik karena volume es lebih besar daripada air (anomali air). Jadi pada tekanan di atas 1 atm, es melebur pada suhu di bawah 0°C, dan pada tekanan di bawah 1 atm, es melebur di atas 0°C.

Contoh Soal (ID 55):
Pada temperatur tetap, es dalam sebuah wadah dapat mencair jika tekanan udara dalam wadah dinaikkan. Dengan demikian, pada tekanan udara 1,1 atm titik lebur es …

• Karena tekanan dinaikkan, es mencair pada suhu lebih rendah, jadi titik lebur < 0°C. Jawaban: kurang dari 0 °C.

Contoh (ID 80):
Pada tekanan udara 0,9 atm, titik lebur es … (tekanan lebih rendah, titik lebur lebih tinggi) → lebih dari 0 °C.

c. Pemuaian

Jika suhu naik, umumnya zat memuai (kecuali air pada 0-4°C menyusut).

• Muai panjang: $\mathrm{\Delta }L=L_0\cdot \alpha \cdot \mathrm{\Delta }T$, panjang akhir $L=L_0(1+\alpha \mathrm{\Delta }T)$

• Muai luas: $\mathrm{\Delta }A=A_0\cdot \beta \cdot \mathrm{\Delta }T$, dengan $\beta =2\alpha$

• Muai volume: $\mathrm{\Delta }V=V_0\cdot \gamma \cdot \mathrm{\Delta }T$, dengan $\gamma =3\alpha$ untuk zat padat, untuk zat cair $\gamma$ tertentu.

Pemuaian Lubang pada Lempeng (Soal ID 1 dan 26)
Jika suatu benda berlubang dipanaskan, lubang akan memuai seolah-olah terbuat dari bahan yang sama. Jadi koefisien muai lubang sama dengan koefisien muai bahan.

Contoh Soal (ID 1):
*Pada sebuah lempeng logam terdapat sebuah lubang, dengan radius 2 cm. Setelah lempeng logam itu dipanaskan, radius lubang menjadi 2,002 cm. Jika mula-mula lempeng itu berukuran 40 cm × 40 cm, setelah dipanaskan ukurannya menjadi …*

• Pertambahan radius lubang: Δr = 0,002 cm. Koefisien muai panjang α = Δr / (r₀ ΔT). Kita tidak tahu ΔT, tetapi karena lubang dan lempeng sebidang, maka pertambahan panjang sisi lempeng sebanding dengan pertambahan radius. Jadi faktor muai panjangnya sama. Panjang sisi awal 40 cm, pertambahan panjang sisi ΔL = L₀ * (Δr / r₀) = 40 * (0,002/2) = 40 * 0,001 = 0,04 cm. Jadi sisi menjadi 40,04 cm. Jawaban: 40,04 cm × 40,04 cm.

Contoh Soal (ID 26):
Sebuah lempeng logam berukuran 40 cm × 40 cm. Pada lempeng itu terdapat sebuah lubang. Lempeng logam itu dipanaskan, sehingga radius lubang menjadi 2,505 cm. Jika ukuran lempeng itu setelah dipanaskan menjadi 40,08 cm × 40,08 cm, radius awal lubang adalah …

• Pertambahan panjang sisi = 0,08 cm, sehingga α ΔT = ΔL/L₀ = 0,08/40 = 0,002. Maka pertambahan radius lubang = r₀ * α ΔT = r₀ * 0,002. Radius akhir = r₀ + 0,002 r₀ = r₀ (1,002) = 2,505 cm. Maka r₀ = 2,505 / 1,002 = 2,5 cm (karena 1,002 * 2,5 = 2,505). Jawaban: 2,500 cm.

---

7. PERUBAHAN KIMIA

Perubahan kimia menghasilkan zat baru dengan sifat berbeda. Ciri-ciri: terjadi perubahan warna, timbul gas, endapan, atau perubahan suhu (reaksi eksoterm/endoterm).

• Contoh reaksi kimia sederhana:

  • Pembakaran (kayu + O₂ → abu + CO₂ + H₂O + kalor)

  • Perkaratan besi (Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·xH₂O)

  • Fotosintesis (6CO₂ + 6H₂O + cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂)

  • Reaksi asam-basa (netralisasi)

• Kimia dalam kehidupan sehari-hari: pembuatan sabun (saponifikasi), pemutih pakaian, proses pencernaan makanan, dll.

---

8. PERPINDAHAN KALOR

Kalor berpindah dari suhu tinggi ke rendah melalui tiga cara:

a. Konduksi

Perpindahan kalor melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel. Terjadi pada zat padat.

• Laju aliran kalor konduksi:

  $$\frac{Q}{t}=k\cdot A\cdot \frac{\mathrm{\Delta }T}{L}$$

  dengan $k$ = konduktivitas termal (W/m·K), $A$ luas penampang, $L$ panjang, ΔT beda suhu.

Contoh Soal Konduksi Seri (ID 3, 28, 56, 81)

Soal ID 3 (Utama No 28):
*Dua batang logam A dan B, luas penampang sama. Panjang A setengah kali panjang B. Konduktivitas termal A = 1,5 kali B. Disambung seri. Jika selisih suhu antara ujung bebas A dan titik sambung adalah 5°C, maka selisih suhu antara ujung bebas A dan ujung bebas B adalah … °C.*

Pembahasan:
Misal: $L_A=\frac{1}{2}{L}_B$, $k_A=1,5k_B$, $A_A=A_B=A$.
Pada sambungan seri, laju kalor yang mengalir sama di kedua batang. Misal suhu ujung bebas A = T₁, sambungan = T, ujung bebas B = T₂. Diketahui T₁ - T = 5°C. Kita ingin T₁ - T₂.
Laju di A: $H=k_{A}A\frac{T_1-T}{L_A}$
Laju di B: $H=k_{B}A\frac{T-T_2}{L_B}$
Samakan:

$$k_A\frac{T_1-T}{L_A}=k_B\frac{T-T_2}{L_B}$$

Substitusi $k_A=1,5k_B$, $L_A=0,5L_B$:

$$1,5k_B\frac{5}{0,5L_B}=k_B\frac{T-T_2}{L_B}$$1,5 \cdot \frac{5}{0,5} = T - T_2 \quad \text{(coret k_B dan L_B)}$$1,5\cdot 10=T-T_2⟹T-T_2=15$$

Maka T₁ - T₂ = (T₁ - T) + (T - T₂) = 5 + 15 = 20°C. Namun pilihan soal ID 3 tidak lengkap, hanya sampai 16? Mungkin ada kesalahan. Pada ID 28 (versi 1) dengan data berbeda: panjang A dua kali B, k_A=1,5 k_B, selisih suhu ujung bebas A dan sambung =12°C, maka diperoleh T - T₂ =? Mari kita hitung: L_A=2L_B, k_A=1,5k_B, ΔT_A=12. Maka:

$$1,5k_B\frac{12}{2L_B}=k_B\frac{T-T_2}{L_B}⟹1,5\cdot \frac{12}{2}=T-T_2⟹1,5\cdot 6=9\mathrm{°}C$$

Jadi jawaban ID 28 adalah 9°C (pilihan B). Untuk ID 3, seharusnya 20°C, tetapi tidak ada di pilihan. Mungkin data berbeda. Yang penting kita pahami konsep.

Soal ID 56 (Paket Lain):
*Dua tongkat lurus sama panjang A dan B dari bahan sama. Luas penampang A 4 kali luas penampang B. Beda temperatur ujung A = ΔT, ujung B = 2ΔT. Jika dalam 1 detik kalor mengalir Q di A, maka dalam dua detik kalor mengalir di B sebanyak?*

• Konduktivitas sama, panjang sama. Laju kalor H = k A ΔT/L.
  Untuk A: H_A = k (4A_B) ΔT / L = 4k A_B ΔT/L = Q/t = Q/1 = Q.
  Untuk B: H_B = k A_B (2ΔT)/L = 2k A_B ΔT/L = 2/4 * H_A = 0,5 Q (dalam 1 detik). Maka dalam 2 detik, kalor di B = 2 * 0,5Q = Q. Jawaban: Q.

Soal ID 81 (Paket Lain Lain):
*Dua tongkat sama panjang, bahan sama. Beda suhu A = ΔT, B = 2ΔT. Luas penampang A setengah kali B. Dalam 1 detik kalor Q di A, maka dalam 2 detik kalor di B?*

• H_A = k (0,5 A_B) ΔT/L = 0,5 k A_B ΔT/L = Q (dalam 1 detik).
  H_B = k A_B (2ΔT)/L = 2 k A_B ΔT/L = 2/0,5 * H_A = 4 H_A = 4Q per detik. Maka dalam 2 detik = 8Q. Jawaban: 8Q.

b. Konveksi

Perpindahan kalor disertai perpindahan partikel zat. Terjadi pada fluida (cair dan gas). Contoh: angin darat dan laut, sistem pendingin radiator.

c. Radiasi

Perpindahan kalor tanpa memerlukan medium, melalui gelombang elektromagnetik. Contoh: panas matahari sampai ke bumi. Benda hitam sempurna menyerap dan memancarkan radiasi terbaik.

---

SOAL-SOAL TAMBAHAN DARI DATABASE

Soal ID 54 (Paket Lain):
Di taman kota terdapat bangku kayu dan bangku besi. Pada siang hari yang panas, bangku besi terasa lebih panas dari bangku kayu, karena …
Jawaban: kalor jenis besi kurang dari kalor jenis kayu. (Besi cepat panas karena kalor jenis kecil, sehingga suhunya cepat naik meskipun menerima kalor yang sama).

Soal ID 79 (Paket Lain Lain):
Pada tengah malam yang dingin, temperatur bangku kayu … temperatur bangku besi.
Keduanya berada pada suhu lingkungan yang sama, jadi suhunya sama. Jawaban: sama dengan.

Soal ID 14 dan 39 (tentang terapung):
Ini berkaitan dengan massa jenis dan hukum Archimedes, yang juga termasuk sifat zat.
ID 14: Kayu massa jenis 720 kg/m³ terapung, terendam 0,8 bagian. Maka massa jenis larutan ρ = 720/0,8 = 900 kg/m³. Benda dengan ρ = 810 kg/m³, bagian terendam = ρ_benda/ρ_larutan = 810/900 = 0,9. Jawaban: 0,90 (B).

ID 39: Kayu 560 kg/m³ terapung, terendam 0,7 bagian, maka ρ_larutan = 560/0,7 = 800 kg/m³. Benda 640 kg/m³, bagian terendam = 640/800 = 0,8, sehingga tidak terendam = 0,2. Jawaban: 0,20.

Soal Isian 6, 106, 116 (Asas Black campuran tiga zat):
Prinsip: kalor yang dilepas = kalor yang diterima. Untuk tiga zat, kita jumlahkan Q = 0. Biasanya diberikan tabel massa, kalor jenis, suhu awal, dan ditanyakan suhu akhir atau salah satu kalor jenis. Penyelesaian dengan persamaan:

$$m_1{c}_1(T-T_1)+m_2{c}_2(T-T_2)+m_3{c}_3(T-T_3)=0$$

dengan T suhu akhir.

---

RANGKUMAN

• Zat memiliki wujud padat, cair, gas, dan dapat berubah wujud dengan menyerap/melepas kalor.

• Partikel materi: atom, molekul, unsur, senyawa.

• Larutan adalah campuran homogen.

• Reaksi kimia melibatkan perubahan zat, contoh asam basa membentuk garam.

• Zat aditif dan adiktif perlu dikenali dampaknya.

• Perubahan fisika meliputi kalor (Q = m c ΔT, Q = m L) dan pemuaian (ΔL = L₀ α ΔT).

• Perpindahan kalor: konduksi (hantaran), konveksi (aliran), radiasi (pancaran).

Dengan memahami konsep dan berlatih soal, kita dapat menguasai topik Zat dan Kalor dengan baik.

Posted by : BuSet Maret 09, 2026 Tags : Fisika , IPA , Kimia , OSN , SMP

Subscribe by Email

Follow Updates Articles from This Blog via Email