Roboguru

Dua buah pemanas jika digunakan sendiri-sendiri akan membutuhkan waktu 20 menit dan 30 menit untuk mendidihkan air satu panci. Jika keduanya dihubungkan secara seri, air akan mendidih dalam waktu ....

Pertanyaan

Dua buah pemanas jika digunakan sendiri-sendiri akan membutuhkan waktu 20 menit dan 30 menit untuk mendidihkan air satu panci. Jika keduanya dihubungkan secara seri, air akan mendidih dalam waktu .... 

  1. 10 menit 

  2. 12 menit 

  3. 18 menit 

  4. 25 menit 

  5. 50 menit 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Energi listrik berubah menjadi kalor menurut persamaan:

begin mathsize 14px style W subscript l i s t r i k end subscript equals Q V squared over R t equals Q R equals V squared over Q t. end style 

Tinjau untuk pemanas yang membutuhkan waktu 20 menit:

begin mathsize 14px style R subscript 1 equals V squared over Q t subscript 1 equals fraction numerator 20 V squared over denominator Q end fraction. end style  ...(i)

Tinjau untuk pemanas yang membutuhkan waktu 30 menit:

begin mathsize 14px style R subscript 2 equals V squared over Q t subscript 2 equals fraction numerator 30 V squared over denominator Q end fraction. end style  ...(ii)

Ketika dirangkai seri menghasilkan:

begin mathsize 14px style R subscript s equals V squared over Q t subscript s R subscript 1 plus R subscript 2 equals V squared over Q t subscript s. end style ...(iii)

Bagikan persamaan (i) dan (ii) diperoleh:

begin mathsize 14px style R subscript 1 over R subscript 2 equals 20 over 30 R subscript 2 equals 1 comma 5 R subscript 1. end style ...(iv)

Substitusi persamaan (iv) ke (iii) :

begin mathsize 14px style R subscript 1 plus 1 comma 5 R subscript 1 equals V squared over Q t subscript s 2 comma 5 R subscript 1 equals V squared over Q t subscript s. end subscript end style  ...(v)

Bagikan persamaan (i) dengan (v) untuk memperoleh waktu gabungan:

begin mathsize 14px style fraction numerator R subscript 1 over denominator 2 comma 5 R subscript 1 end fraction equals 20 over t subscript s fraction numerator 1 over denominator 2 comma 5 end fraction equals 20 over t subscript s t subscript s equals 50 space menit. end style 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Antara kedua ujung kawat AB terdapat selisih potensial 6 volt. Hambatan kawat 2 ohm. Hitung energi listrik yang diterima oleh kawat itu dalam waktu 1 jam! Hitung juga berapa kalori panas yang timbul p...

Pembahasan Soal:

Energi listrik yang diterima oleh kawat diperoleh melalui persamaan:

W equals I squared R increment t equals V squared over R increment t  

Satuan energi dalam rumus ini adalah joule. Energi yang diterima kawat ini diubah menjadi energi panas. Karena 1 joule = 0,24 kalori, maka energi panas (dalam kalori) yang timbul adalah 

W subscript p a n a s end subscript equals 0 comma 24 I squared R increment t equals 0 comma 24 W 

Pada Soal Ini

Diketahui: 

V = 6 volt

R = 2 ohm

t = 1 jam = 3600 s

Ditanya: W = ...? dan Wpanas = ...?

Jawab:

Energi listrik yang diterima

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell V squared over R increment t end cell row W equals cell fraction numerator open parentheses 6 space straight V close parentheses squared over denominator 2 space straight capital omega end fraction open parentheses 3600 space straight s close parentheses end cell row W equals cell 64.800 space joule end cell end table  

Energi panas yang timbul

W subscript p a n a s end subscript equals 0 comma 24 W W subscript p a n a s end subscript equals 0 comma 24 open parentheses 64.800 close parentheses W subscript p a n a s end subscript equals 15.552 space kalori  

Jadi, kawat menerima energi listrik sebesar 64.800 joule dan menimbulkan energi panas sebesar 15.552 kalori. space space 

0

Roboguru

Alat pemanas air yang mempunyai hambatan 100 ohm dialiri arus listrik 0,5 ampere selama 1 menit. Alat itu dipergunakan untuk memanaskan air 100 gram yang bersuhu 25°C. Suhu air setelah arus diputus ad...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row R equals cell space 100 space straight capital omega end cell row I equals cell 0 comma 5 space straight A end cell row t equals cell 60 space straight s end cell row m equals cell 0 comma 1 space kg end cell row cell T subscript 1 end cell equals cell 25 degree straight C end cell end table

Ditanya:

T2?

Jawab:

Energi listrik dari alat pemanas air berubah menjadi kalor yang memanaskan air

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals Q row cell I to the power of 2 space end exponent R space t end cell equals cell m space c space increment T end cell row cell 0 comma 5 squared cross times 100 cross times 60 end cell equals cell 0 comma 1 cross times 4.200 cross times open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell row cell 1.500 end cell equals cell 420 open parentheses T subscript 2 minus 25 close parentheses end cell row cell fraction numerator 1.500 over denominator 420 end fraction end cell equals cell T subscript 2 minus 25 end cell row cell 3 comma 57 end cell equals cell T subscript 2 minus 25 end cell row cell 3 comma 57 plus 25 end cell equals cell T subscript 2 end cell row cell 28 comma 57 degree straight C end cell equals cell T subscript 2 end cell row cell 28 comma 6 degree straight C end cell almost equal to cell T subscript 2 end cell end table

Dengan demikian, suhu air setelah arus listrik diputus adalah 28 comma 6 table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank degree end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank straight C end table.

Jadi, jawaban yang benar adalah A.space

1

Roboguru

Air mengalir masuk melalui A pada suhu  kuat aliran tersebut adalah 50 gram/s. Jika R = 10 ohm, arus listrik (tetap) yang melaluinya adalah 10 ampere, dan 1 kalori = 4,2 joule, maka suhu tair yang men...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell t subscript 0 end cell equals cell 15 degree straight C end cell row cell m over t end cell equals cell 50 space gram divided by straight s end cell row c equals cell 4200 space straight J divided by kg end cell row I equals cell 10 space straight A end cell end table

Ditanya: tair?

Jawab:

Dari soal tersebut, air yang dialiri arus listrik akan menghasilkan perubahan energi listrik menjadi energi panas. Sehingga dapat ditulis dan dihitung dalam persamaan:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals Q row cell I squared times R times t end cell equals cell m times c times increment t end cell row cell 10 squared times 10 times t end cell equals cell m times 4200 times open parentheses t subscript a i r end subscript minus t subscript 0 close parentheses end cell row 1000 equals cell m over t times 4200 times open parentheses t subscript a i r end subscript minus 15 close parentheses end cell row cell 4 comma 2 end cell equals cell 50 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times open parentheses t subscript a i r end subscript minus 15 close parentheses end cell row cell 4 comma 8 end cell equals cell t subscript a i r end subscript minus 15 end cell row cell t subscript a i r end subscript end cell equals cell 19 comma 8 degree straight C end cell end table

sehingga suhu airnya adalah 19 comma 8 degree straight C.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Suatu alat pemanas listrik yang mempunyai hambatan 8 Ω bekerja pada beda potensial 120 volt. Berapa kg air pada suhu 28oC yang dapat dididihkan dalam waktu 2 menit, jika 16% energi listrik tidak dapat...

Pembahasan Soal:

 

Diketahui :
R equals 8 space capital omega V equals 120 space v o l t T equals 28 to the power of o C t equals 2 space m e n i t equals 120 space s table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank eta end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 100 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank percent sign end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank minus end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 16 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank percent sign end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 0 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank comma end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 84 end table   

Ditanyakan :
m subscript a i r end subscript space ? 

Pembahasan :

Energi listrik adalah energi yang timbul akibat pergerakan elektron bermuatan negatif pada suatu penghantar. Kalor adalah salah satu bentuk energi yang merambat dari suhu tinggi ke suhu rendah. Perubahan energi listrik menjadi energi kalor:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript l i s t r i k space end subscript end cell equals cell eta Q end cell row cell V squared over R t end cell equals cell eta m c increment T end cell row cell 120 squared over 8 120 end cell equals cell 0 comma 84 times m times 4200 times left parenthesis 100 minus 28 right parenthesis end cell row 216000 equals cell 254016 m end cell row m equals cell 0 comma 85 space kg end cell end table  

Jadi, massa air yang didihkan adalah 0,85 kg. 

0

Roboguru

Sebuah oven hambatannya 600 ohm dialiri arus listrik 0,5 ampere. Berapakah energi kalor yang dihasilkan selama 6 menit?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style R equals 600 space ohm i equals 0 comma 5 space straight A t equals 6 space menit equals 6 cross times 60 equals 360 space straight s end style

Ditanya:

begin mathsize 14px style Q equals... ? end style

Pembahasan:

Jika dianggap oven merupakan pemanas ideal, maka besarnya kalor yang dihasilkan sama dengan energi listrik yang disuplay ke oven tersebut, sehingga:

begin mathsize 14px style Q equals E subscript l i s t r i k end subscript Q equals i squared times R times t Q equals 0 comma 5 squared times 600 times 360 Q equals 54000 space Joule Q equals 54000 times 0 comma 24 space kalori Q equals 12960 space kalori end style 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved