Pembahasan soal proses-proses dalam termodinamika

Proses-proses dalam termodinamika

Dibawah ini adalah pembahasan soal-soal fisika SMA mengenai proses-proses dalam termodinamika yang mencakup usaha dalam termodinamika, proses isotermik, proses isokhorik, proses isobaris dan proses adiabatis. Pembahasan soal ini dapat digunakan sebagai bahan belajar buat siswa dalam menghadapi ulangan harian, UTS, UKK, ujian nasional dan ujian lainnya. Bahasan proses-proses dalam termodinamika itu sendiri adalah materi kelas XI SMA semester 2. Oke langsung saja dapat disimak pembahasannya dibawah ini!

Nomor 1
Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dan dipanaskan dalam kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Usaha luar gas itu jika tekanan gas 2 atm adalah...
A. 100 kJ
B. 200 kJ
C. 300 kJ
D. 400 kJ
E. 500 kJ

Pembahasan
Dik:
V1 = 2,0 m3
V2 = 4,5 m3
P = 2 atm = 2 . 105 Pa
Ditanya: W
Jawab:
W = P (V2 - V1)
W = 2 . 105 Pa (4,5 m3 - 2,0 m3) = 5 . 105 Joule = 500 kJ

Nomor 2 (UN 2010)
Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan seperti grafik P-V berikut ini!
Proses-proses termodinamika
Besar usaha yang dilakukan gas pada siklus ABC adalah....
A. 4,5 J
B. 6,0 J
C. 9,0 J
D. 12,0 J
E. 24,0 J

Pembahasan:
Diketahui:
P1 = 2 . 106 Pa
P2 = 5 . 106 Pa
V1 = 1 cm3 = 10-6 m3
V2 = 4 cm3 = 4 . 10-6 m3
Ditanya: W
Jawab:
Terlebih dahulu hitung WAB.
WAB = P1 (V2 – V1) = 2 . 106 (4 . 10-6 – 10-6)
WAB = 6 J
Menghitung WBC.
WBC = 0 J (proses isokhorik)
Menghitung W.
W = WAB + WBC = 6 J + 0 J = 6 J
Jawaban: B

Nomor 3 (UAN 2003)
Dari grafik P-V dibawah, besar usaha pada proses I dan II berbanding sebagai...
Contoh soal usaha termodinamika

A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 1

Pembahasan:
Terlebih dahulu hitung WI.
WI = 20 (40 – 10) = 20 . 30 = 600
Menghitung WII.
WII = 15 (60 – 20) = 15 . 40 = 600
Menghitung WI : WII.
WI : WII = 600 : 600 = 1 : 1
Jawaban: E

Nomor 4 (UN 2013)
Pada termodinamika, gas ideal mengalami proses isotermik jika... 
A. Perubahan keadaan gas suhunya selalu tetap.
B. Semua molekul bergerak dengan kecepatan berbeda.
C. Semua keadaan gas suhunya selalu berubah.
D. Pada suhu tinggi kecepatan molekulnya tinggi.
E. Tekanan dan volume tidak mengalami perubahan.

Pembahasan:
Proses isotermik adalah proses termodinamika dengan suhu yang tetap.
Jawaban: A

Nomor 5
Tiga mol gas memuai secara isotermal pada suhu 270C sehingga volumenya berubah dari 0,02 m3 menjadi 0,04 m3Usaha yang dilakukan gas tersebut adalah... (ln 2 = 0,693)
A. 13478 J
B. 14786 J
C. 16432 J
D. 17471 J
E. 18437 J

Pembahasan
Dik:
n = 10 mol
T = 47 0C = 320 K
V2 = 2V1
Dit = W = ?
Jawab:
Proses termodinamika
W = 26604,8 J . Ln 2
W = 26604,8 J . 0,693
W = 18437 J
Jawaban: E

Nomor 5
Suatu gas ideal berada di dalam wadah bervolume 3 liter pada suhu 270C. Gas itu dipanaskan dengan tekanan tetap 1 atm sampai mencapai suhu 227 0C. Kerja yang dilakukan gas adalah ...
A. 2 . 102 Joule
B. 4 . 102 Joule
C. 6 . 102 Joule
D. 8 . 102 Joule
E. 10 . 102 Joule

Pembahasan
Diketahui:
V1 = 3 L = 3 . 10-3 m3
T1 = 27 0C= 300 K
P = 1 atm = 105 pa
T2 = 2270C = 500 K
Ditanya: W
Jawab:
Terlebih dahulu hitung volume
menghitung volume gas ideal
Menghitung usaha
W = P (V2 – V1)
W = 105 (5.10-3 – 3.10-3)
W = 105 . 2 . 10-3
W = 2 . 102 Joule
Jawaban: A
Pembahasan soal proses-proses dalam termodinamika Pembahasan soal proses-proses dalam termodinamika Reviewed by Johan Akhmadin on Monday, August 31, 2015 Rating: 5
Powered by Blogger.