Materi Listrik Dinamis SBMPTN Fisika

Soal 

Pemanas A dapat menaikkan suhu 200 gram air sebesar 20^oC dalam waktu 105 detik. Pemanas B yang berdaya 200 watt digunakan untuk memanaskan 200 gram air sebesar 20^oC dalam waktu 140 detik. Jika pemanas B memiliki efisiensi 75% dari efisiensi pemanas A dan kalor jenis air 4,2 J/gK, maka daya pemanas A adalah ....

Sebelum kita menyelesaikan persoalan di atas, ada baiknya jika sobat mereview materi yang berkaitan dengan efisiensi daya berikut ini: 

Efisiensi (daya guna)

tidak semua daya yang diberikan ke suatu sistem (Pmasukan) diubah menjadi daya yang dihasilkan sistem tersebut (Pkeluaran).

Perbedaan Pmasukan dan Pkeluaran disebabkan oleh daya yang diberikan kepada suatu sistem tidak semuanya diubah menjadi bentuk daya yang kita butuhkan.

sebagai contoh, daya listrik yang digunakan untuk menyalakan lampu tidak semuanya diubah menjadi energi cahaya, ada sebagian daya listrik yang berubah menjadi panas.

besarnya efisiensi biasanya dinyatakan dalam persen :

Dalam pengerjaan soal bentuk persen ini harus diubah terlebih dahulu menjadi dalam bentuk pecahan atau desimal.

Setelah sobat memahami materi tentang efisiensi daya, saatnya menyelesaikan persoalan diatas. 

Diketahui:

m = 200 g

c = 4,2 J / (g C)

T = 20°C

P₄ = 200 watt

Pb = 75% Pa

t₁ = 105 s

t₂ = 140 s

P₁ = .....?

Q = m. c. ∆T

    = 200 • 4,2 • 20

    = 200 • 84

    = 16.800 J

P₂ = Q / t1

     = 16.800 / 105

     = 160 watt → daya keluaran

Pa = P2 / P1 • 100 %

     = 160 / P1 • 100 %

Qa = Qb = Q

P₄ = Q / t2

     = 16.800 / 140

     = 120 J

Pb = P4 / P3 • 100 %

     = 120 / 200 • 100%

     = 60 %

Pb = 75 % Pa

60 % = 75 % • 160 / P1

P₁ = 160 • 75 % / 60

     = 200

Maka daya pemanas A - 200 watt