Soal 1-5

1.  Emas merupakan logam berharga yang tidak reaktif secara kimia. Ia digunakan utamanya sebagai perhiasan, kedokteran gigi, dan peralatan elektronik. Sepotong emas dengan massa 257 g memiliki volume 13.3 cm3. Hitung kerapatan emas.

Solusi: Diketahui massa, volume dan diminta untuk menghitung kerapatan. Oleh karena itu, berdasarkan Persamaan (1.1) kita menuliskan

d=m/V=(257 g)/(13.3 cm^3 )=19.3 g⁄cm^3.

 

2.  (a) Solder merupakan paduan yang terbuat dari timah dan timbal yang digunakan dalam sirkuit listrik. Solder tertentu memiliki titik leleh 2240C. Berapakah titik leleh dalam derajat Fahrenheit? (b) Helium memiliki titik didih paling rendah pada -4520C dari semua unsur. Ubah suhu ini ke derajat Celsius. (c) Merkuri—hanya logam ini yang eksis sebagai cairan pada suhu kamar—meleleh pada -38.90C. Ubah titik lelehnya ke kelvin.
Solusi Ketiga bagian tersebut memerlukan konversi suhu, jadi kita memerlukan Persamaan (1.2), (1.3), dan (1.4). Harap diingat bahwa suhu paling rendah pada skala Kelvin adalah nol (0 K); oleh karena itu tidak pernah negatif.
(a) Konversinya dengan menuliskan

(9^0 F)/(5^0 C)×〖(224〗^0 C)+〖32〗^0 F=〖435〗^0 F
(b) Di sini kita memiliki

〖(-452〗^0 F-〖32〗^0 F)× (5^0 C)/(9^0 F)=〖-269〗^0 C

(c) Titik leleh merkuri dalam kelvin diberikan oleh

〖(-38.9〗^0 C+〖273.15〗^0 C) (1 K)/(1^0 C)=234.3 K

 

3.  Tentukan jumlah angka signifikan dalam pengukuran berikut: (a) 394 cm, (b) 5.03 g, (c) 0.724 m, (d) 0.052 kg, (e) 2.720  1022 atom, (f) 3000 mL.
Solusi: (a) Tiga, karena setiap angka adalah angka bukan nol, (b) Tiga, karena angka nol diantara angka bukan nol adalah signifikan, (c) Tiga, karena nol ke kiri dari angka pertama bukan nol tidak dihitung sebagai angka signifikan. (d) Dua, alasan yang sama seperti dalam (c), (e) Empat, karena bilangan lebih besar dari 1, semua nol dituliskan ke kanan dari titik desimal dihitung sebagai angka signifikan, (f) Ini merupakan kasus ambigu. Bilangan angka signifikan mungkin empat (3.000  103), tiga (3.00  103), dua (3.0  103), atau satu (3  103). Contoh-contoh ini mengilustrasikan mengapa notasi ilmiah harus digunakan untuk memperlihatkan jumlah utama angka signifikan.

 

4.  Rata-rata per hari seseorang mengkonsumsi glukosa (bentuk dari gula) 0.0833 pond (lb). Berapakah massanya dalam miligram (mg)? (1 lb = 453.6 g).
Strategi: Soal dapat dinyatakan sebagai

? mg = 0.0833 lb

Hubungan antara pond dan gram diberikan dalam soal. Hubungan ini menggunakan konversi dari pond ke gram. Konversi metrik diperlukan untuk mengubah gram ke miligram (1mg = 1  10-3 g). Susun faktor konversi yang sesuai sehingga pond dan gram saling menghilangkan dan satuan miligram diperoleh dalam jawaban Anda.
Solusi: Urutan konversi adalah

Pond  gram  miligram

Dengan menggunakan faktor konversi berikut:

(453.6 g)/(1 lb) dan (1 mg)/(1×〖10〗^(-3) g)

kita memperoleh jawaban dalam satu tahap:
?mg=0.0833 lb×(453.6 g)/(1 lb)×(1 mg)/(1×〖10〗^(-3) g)=3.78×〖10〗^4 mg

Periksa: Sebagaimana estimasi, kita mencatat bahwa 1 lb kira-kira 500 g dan 1 g = 1000 mg. Oleh karena itu, 1 lb kira-kira 5  105 mg. Pembulatan 0.0833 lb menjadi 0.1 lb, kita memperoleh 5  104 mg yang mendekati kepada besaran sebelumnya.

 

5.  Cairan helium disimpan dalam tanki yang bervolume 275 L. Berapakah volume dalam m3?
Strategi: Soal dapat dinyatakan sebagai

? m3 = 275 L

Berapa faktor konversi yang diperlukan untuk soal ini? Ingat kembali bahwa 1 L = 1000 cm3 dan 1 cm = 1  10-2 m.
Solusi Kita memerlukan dua faktor konversi di sini: satu mengubah liter ke cm3 dan satu mengubah sentimeter ke meter:

(1000 cm^3)/(1 L) dan (1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm)

Karena konversi kedua berhubungan dengan panjang (cm dan m) dan kita menginginkan volume di sini, oleh karena itu ia harus menjadi kubik untuk memberikan

(1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm)×(1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm)×(1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm)=((1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm))^3

Ini berarti bahwa 1 cm3 = 1  10-6 m3. Sekarang kita dapat menuliskan

?m^3=275 L×(1000 cm^3)/(1 L)×((1×〖10〗^(-2) m)/(1 cm))^3=0.275 m^3

Periksa Berdasarkan faktor konversi sebelumnya Anda dapat melihat bahwa 1 L = 1  10-3 m3. Oleh karena itu, 275 L tanki penyimpan sama dengan 275  10-3 m3 atau 0.275 m3, yang manapun adalah jawabannya.