Melayani siapa saja untuk belajar fisika kapan saja dan dimana saja

Thursday, March 11, 2021

5 Soal termodinamika beserta penyelesaiannya

  

Sahabat fisioner, untuk lebih memahami materi fisika serta untuk mempersiapkan diri untuk menghadapi ulangan harian (UH), ulangan akhir semester (UAS), ujian sekolah (US), seleksi nasional masuk perguruan tinggi negeri (SNMPTN), berikut akan diberikan contoh soal beserta tips dan trik pembahasannya. Bagaimana sudah siap? Ayo kita mulai!

Topik: Termodinamika

1. Perhatikan gambar berikut!

Hitunglah besarnya usaha pada proses isobarik pada gambar tersebut!

Penyelesaian

Diketahui:

P = 2 . 105 Pa

V1 = 2 L = 2.10-3 m3

V2 = 4 L = 4.10-3 m3

Ditanyakan: w = ….?

Jawab:

W = pDV = p (V2 – V1) = 2 . 105 (4.10-3- 2.10-3)

W = 2 . 105 (2.10-3)

W = 4 . 102 Joule

Jadi besarnya usaha adalah 4 . 102 Joule.

--------------------------------------------------------fisika online---------------------------------------------------

2. Suatu gas bertekanan 1 atm (1 atm = 1,013 . 105 Pa) mempunyai volum 4 L. Gas ini mengalami proses isobarik sehingga volum menjadi 6 L. Setelah itu gas mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi 2 atm.

a. Gambarkan diagram p – V pada proses tersebut!

b. Hitunglah usaha total yang dilakukan gas!

Penyelesaian

Diketahui:

p1 = 1 atm = 1,013 . 105 Pa

P2 = 2 atm = 2,026 . 105 Pa

V1 = 4 L = 4.10-3 m3

V2 = 6 L = 6.10-3 m3

Ditanyakan:

a.  Diagram p – V

b. W total = ....?

Jawab:

a.         Diagram p – V

b.         W total = WAB + WBC

                  = p1 (ΔVAB) + p (ΔVBC)

                  = p1 (VB - VA) + p (0)

                  = 1,013 . 105 (6.10-3 – 4.10-3)

                  = 202,6 J
Jadi usaha total yang dilakukan adalah 2202, 6 J.
--------------------------------------------------------fisika online---------------------------------------------------
3. Suatu gas menyerap 1260 J (berarti Q = + 1260 J) dan serentak 450 J usaha dilakukan pada gas (berarti W = -450 J), maka perubahan energi dalam DU = Q – W = 1260 – (-450) = 1710 J.
--------------------------------------------------------fisika online---------------------------------------------------
4. Suatu sistem menyerap kalor sebesar 2000 kalori dari lingkungannya (1 kal = 4,2 J) dan melakukan kerja sebesar 2400 J terhadap lingkungannya. Tentukan perubahan energi dalam sistem!
Penyelesaian
Diketahui:
ΔQ = + (2000 . 4,2) J = 8400 J
ΔW = + 2400 J
Ditanyakan: ΔU = ....?
Jawab:
ΔQ = ΔU + ΔW
ΔU = ΔQ – ΔW = 8400 – 2400 = 6000 J   
--------------------------------------------------------fisika online---------------------------------------------------
5. Hitunglah perubahan energi dalam gas apabila gas menyerap kalor sebesar 800 kalori dan melakukan usaha 1680 J!
Penyelesaian
Diketahui:
ΔQ = + (800 . 4,2) J = 3360 J
ΔW = + 1680 J
Ditanyakan: ΔU = ....?
Jawab:
ΔQ = ΔU + ΔW
ΔU = ΔQ – ΔW = 3360 – 1680 = 1680 J

No comments:

Post a Comment