Cari di blog ini

Loading...

Materi dan pembahasan soal termodinamika

loading...

Materi termodinamika

PROSES-PROSES DALAM TERMODINAMIKA

Proses Isobarik

Yaitu proses dalam termodinamika yang terjadi pada tekaan tetap.

Usaha proses Isobarik

Keterangan:
W = usaha (Joule)
P = tekanan (Pa)
V2 = volume kedua (m3)
V1 = volume pertama (m3)

Proses Isotermik

Yaitu proses dalam termodinamika yang terjadi pada suhu tetap.
Usaha pada proses isotermik

Proses Isokhorik

Yaitu proses dalam termodinamika yang terjadi pada volume tetap.

Usaha isokhorik

Proses adiabatik

Proses dalam termodinamika tanpa disertai perpindahan kalor.
Usaha proses adiabatik

HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

Hukum pertama termodinamika
Keterangan:
ΔU = perubahan energi dalam (Joule)
Q = kalor (Joule)
W = usaha (Joule)

MESIN CARNOT


Efisiensi mesin Carnot

Keterangan:
E = efisiensi mesin Carnot
W = usaha (J)
Q1 = kalor yang masuk/diserap mesin (J)
Q2 = kalor yang dilepas/dibuang mesin (J)
T2 = suhu rendah (K)
T1 = suhu tinggi (K)

Contoh soal termodinamika dan pemahasannya

Pembahasan soal usaha termodinamika

Nomor 1
Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan seperti grafik P-V berikut ini!
Contoh soal usaha dalam 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:
a. Terlebih dahulu hitung WAB.
WAB = P1 (V2 – V1) = 2 . 106 (4 . 10-6 – 10-6)
WAB = 6 J
b. Menghitung WBC.
WBC = 0 J (proses isokhorik)
c. Menghitung W.
W = WAB + WBC = 6 J + 0 J = 6 J
Jawaban: B

Nomor 2
Dari grafik P-V dibawah, besar usaha pada proses I dan II berbanding sebagai...
Contoh soal usaha dalam termodinamika
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 1

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

Nomor 4
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

Pembahasan soal mesin Carnot

Nomor 5
Perhatikan grafik siklus Carnot ABCDA dibawah ini!
Siklus carnot
Berdasarkan data pada grafik, efisiensi mesin Carnot adalah...
A. 10 %
B. 20 %
C. 25 %
D. 30 %
E. 35 %

Pembahasan:
Diketahui:
T1 = 500 K
T2 = 350 K
Ditanya: E
Jawab:
Pembahasan soal efisiensi mesin Carnot
Nomor 6
Contoh soal mesin Carnot
Pada grafik P-V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 K.
Jika usaha yang dilakukan mesin W, maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah...
A. W
B. 2 W
C. 3 W
D. 4 W
E. 6 W

Pembahasan:
Diketahui:
T1 = 600 K
T2 = 400 K
Ditanya: Q2 = ...
Jawab:
Pembahasan soal mesin Carnot

Nomor 7
Pada grafik P-V mesin Carnot di bawah ini diketahui usaha yang dilakukan 7.200 J.
contoh soal mesin Carnot
Besar kalor yang dilepas sistem adalah...
A. 21.600 J
B. 18.400 J
C. 10.800 J
D. 3.600 J
E. 1.800 J

Pembahasan:
Diketahui:
T1 = 900 K
T2 = 300 K
W = 7.200 J
Ditanya: Q2 = ...
Jawab:
Menghitung kalor mesin carnot
Nomor 8
Sebuah mesin menyerap panas sebesar 2.000 J dari suatu reservoir suhu tinggi dan membuangnya sebesar 1.200 J pada reservoir suhu rendah. Efisiensi mesin itu adalah...
A. 80 %
B. 75%
C. 60 %
D. 50 %
E. 40 %

Pembahasan:
Diketahui:
Q1 = 2.000 J
Q2 = 1.200 J
Ditanya: E = ...
Jawab:

pembahasan soal efiensi mesin carnot
Nomor 9
Perhatikan grafik P-V dibawah ini.
Contoh soal usaha pada mesin carnot
Jika kalor yang diserap (Q1) =10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah ...
A. 1.500 J
B. 4.000 J
C. 5.000 J
D. 6.000 J
E. 8.000 J

Pembahasan:
Diketahui:
T1 = 800 K
T2 = 400 K
Q1 = 10.000 J
Ditanya: W = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung efisiensi mesin E.
menghitung usaha pada mesin carnot
Menghitung W.
W = E . Q1 = ½ . 10.000 J = 5.000 J
Jawaban: C

Lainnya:
Gajah menurut orang buta
Lakukan dimanapun kita berada
Menanam kejujuran
Ditulis oleh: Admin Hallo Blog Updated at : 03:22:00