iklan header

Pembahasan Soal Termodinamika


www.solusifisika.com
Solusi Soal Termodinamika  
1. Soal
Gas ideal monoatomik dalam sebuah wadah mengalami kompresi adiabatik. Mula - mula tekanan gas adalah 1 atmosfer, volume 1  dan suhunya 300 K. Bila setelah ekspansi suhunya menjadi 1200 K maka volume gas tadi di akhir kompresi adalah ? (UM UGM 2013)
A. 1/4 
B. 1/8 
C. 1/16 
D. 1/32 
E. 1/64 
Pembahasan
Proses adiabatik
 1 
 300 K
 ?
1200 K
Gas monoatomik memiliki derajat kebebasan (f) = 3
Konstanta Laplace (γ)
 
    
              
         
              
Jawaban B
2. Soal
Pada gas ideal yang mengalami ekspansi isobarik pada tekanan tetap P, suhu gas berubah dari  ke . Jika volume gas  adalah  , besarnya usaha yang dilakukan pada ekspansi isobarik ini adalah ... (UTUL UGM 2016)
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Isobarik
 

Usaha pada proses isobarik


Jawaban A
3. Soal
Dua mol gas ideal mengalami ekspansi bebas sehingga volumenya menjadi 2,7 kali volume semula. Besarnya perubahan entropi gas adalah (konstanta gas universal R = 8,3 J/mol K) ( SIMAK UI 2010)
A. 2,0 J/K
B. 8,3 J/K
C. 10,3 J/K
D. 16,6 J/K
E. 18,3 J/K
Pembahasan
 Entropi terjadi pada proses isotermal Q=W

Entropi






Jawaban D
4. Soal
Gas monoatomik sebanyak 2 mol mula - mula bersuhu 27  dan tekanannya  mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi . Besar perubahan energi dalam gas bila tetapan gas universal 8,31 J/mol K adalah (SIMAK UI 2010)
A. 1108 J
B. 2077 J
C. 2493 J
D. 2908 J
E. 4155 J
Pembahasan
n = 2 mol

 
 
Isokhorik
         

          
Perubahan Energi Dalam



Jawaban C
5. Soal

Sejumlah gas ideal melewati siklus EFGHE. Suhu di titik G = 320 K, maka.... (SIMAK UI 2010)
1) Perubahan energi dalam gas 0 J
2) usaha gas 24 J
3) kalor yang diserap gas setiap siklus 24 J
4) suhu di titik E = 600 K
Pembahasan
1) Karena siklus maka nilai perubahan energi dalam 
2) Usaha (W) = Luas grafik = 24 Joule
3) Siklus  
     
4) Suhu di titik E
    Proses GH - isobarik
    
   
    
    Proses HE - ishokorik
    
    
      
Jawaban A (1,2,3)
6. Soal
Siklus dari sebuah mesin kalor ditunjukkan seperti gamar di atas.
Pernyataan yang BENAR adalah
1) proses BC adalah adiabatik
2) Temperatur gas di A dan D sama
3) Pada proses DA energi dalam gas makin kecil
4) Usaha pada proses AB adalah 800 J
Pembahasan
1) tidak bisa ditentukan karena volume C tidak diketahui
2) tidak bisa ditentukan karena volume D tidak diketahui
3) tidak bisa ditentukan karena volume D tidak diketahui
4)  
     
Jawaban D
7. Soal
Gas ideal mula - mula pada tekanan 2   dan volume 10 liter. Gas tersebut mengembang secara isobarik hingga volumenya menjadi 20 liter. Jika usaha yang dilakukan gas tersebut digunakan untuk menggerakakan benda bermassa 4 kg yang mula - mula diam, benda akan bergerak dengan kecepatan? (UM UGM 2014)
A. 1 cm/s
B. 2 cm/s
C. 4 cm/s
D. 8 cm/s
E. 10 cm/s
Pembahasan
Diketahui
 2  
 10 liter = 
 20 liter = 
m = 4 kg


Isobarik, maka:
                           
           

                 
                              
                             
Jawaban E
8. Soal
Gas A dan gas B tersusun atas molekul - molekul diatomik. Massa molekul gas A adalah 4 kali massa gas B. Dengan menganggap gas A dan gas B sebagai gas ideal, rasio energi kinetik rerata molekul gas A terhadap molekul gas B pada temperatur kamar adalah? (UM UGM 2016)
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 
D. 1 : 
E. 1 : 4
Pembahasan
Gas A dan gas B berada pada temperatur kamar, maka kedua gas memiliki suhu yang sama 
Rasio energi kinetik Gas A dan Gas B


Jawaban A
9. Soal
Pada peristiwa memasak air menggunakan wadah terbuka, dengan menganggap sistem yang diamati adalah air di dalam wadah, pernyataan yang benar tentang kerja W, kalor Q, dan perubahan energi dalam   adalah? (SBMPTN 2017)
A. W bertambah, Q bertambah,  bertambah
B. W bertambah, Q bertambah,  berkurang
C. W nol, Q berkurang,  bertambah
D. W berkurang, Q bertambah,  berkurang
E. W nol,Q bertambah,  bertambah
Pembahasan
Memasak air pada wadah terbuka suhu bertambah maka nilai energi dalam () bertambah dan nilai Q bertambah karena menerima kalor tetapi nilai W = 0 karena volume tetap.
Jawaban E
10. Soal
Sejumlah gas ideal monoatomik mula - mula memiliki tekanannya 120 kPa. Kemudian gas dipanasi pada tekanan tetap sehingga mengembang. Misalkan konstanta gas universal dinyatakan sebagai R J/mol K. Jika pada proses itu temperatur gas naik menjadi 38,4 /R kelvin dan usaha per kmol yang dilakukan gas untuk mengembang 8,4 J, maka volume mula - mula gas per kmol adalah? (SBMPTN 2016)
A. 210 cc
B. 225 cc
C. 235 cc
D. 240 cc
E. 250 cc
Pembahasan
Diketahui 
P = 120 kPa =  

W = 8,4 J
....?
Maka :
  

  
Volume awal

    
    
    
   
Jawaban E
11. Soal
Sebuah silinder berpiston berisi gas ideal yang volumenya 2 , tekanan  Pa dan suhunya 300 K. Silinder itu kemudian disentuhkan pada tandon kalor yang suhunya dijaga tetap pada 900 K. Jika perubahan energi internalnya gas adalah   J, maka berapakah kaor yang diserap oleh gas? (UTUL UGM 2019)
A. 0 J
B.  J
C.  J
D.  J
E.  J
Pembahasan
Diketahui
Termodinamika





Isotermal
  

  
Maka Nilai Kalor




Jawaban E
12. Soal
Suatu gas ideal monoatomik sebanyak n mol mengalami proses termodinamik seperti ditunjukkan gambar. Proses AB adalah proses isotermik, jika T kelvin adalah temperatur gas ketika berada dalam keadaan A dan konstanta gas umum sama dengan R J/mol. K, kerja yang dilakukan gas  pada proses CA adalah . . .  joule (UTBK 2019)
A. 
B. 
C. 
D. 
E. 
Pembahasan
Diketahui
Proses AB adalah isotermal 
Proses CA adalah isobarik
Usaha CA
Jawaban E
13. Soal
Sejumlah gas argon mengalami proses kuasistatik dari keadaan A ke keadaan B kemudian ke keadaan C dan kembali ke keadaan A seperti ditunjukkan pada gambar. Anggaplah gas argon sebagai gas ideal. Sketsa  grafik temperatur gas sebagai fungsi volume pada proses AB yang mungkin adalah? (UTBK 2019)

Pembahasan
Diketahui
proses kuasistatik dari keadaan A ke keadaan B
Nilai W positif maka grafik T dan V yang sesuai adalah yang ditunjukan grafik D
atau menggunakan analisis matematika untuk grafik AB
V = x
P = y
y = mx+c
P = mV+c
PV = nRT
maka
          PV = nRT
(mV+c)V = nRT
            
            
maka hubungan grafik T dan V berbentuk persamaan kuadrat maka grafik berbentuk kurva dengan koefisien a positif. 
Jawaban D
14. Soal
Suatu gas ideal monoatomik yang berada di dalam ruang tertutup mula - mula tekanannya  dan volumenya 25 liter, kemudian menjalani proses isobarik sehingga volumenya berubah menjadi 10 liter. Gas lalu mengalami proses ishokhorik sehingga tekanannya berubah menjadi , selanjutnya gas mengalami proses isotermik sehingga tekanan dan volumenya kembali ke posisi semula. Grafik yang sesuai dengan proses ini adalah?
Pembahasan
Diketahui

Termodinamika
Grafik (P,V) termodinamika
Dimulai dari  tekanannya  dan volumenya 25 liter
Proses Isobarik : volume menjadi 10 liter (grafik mendatar ke kiri)
Proses Isokhorik : volume menjadi  (grafik vertikal ke atas)
Proses Isotermal : volume menjadi 25 liter (grafik melengkung)
maka grafik yang sesuai adalah C
Jawaban C

4 Responses to "Pembahasan Soal Termodinamika"

Silahkan kasih masukan positif dan komentar secara bijak.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel