BAB II FLUIDA STATIS DAN DINAMIS 1.Gambar berikut ini menunjukkan sebuah tabung U yang berisi zat cair dan diberi pengisap (berat dan gesekan diabaikan). Agar pengisap tetap seimbang maka berat beban F2 yang harus dberikan adalah... 2.Balok kayu berukuran 4 x 10 x 20 cm3 dimasukkan ke dalam gelas ukur berisi air. Ternyata kayu itu terapung dengan bagian yang tercelup/masuk ke dalam air memiliki volume 720 cm3. Dengan rapat air 1 g/cm3, rapat kayu itu adalah ….

a.1,25 g/cm3 b. 0,9 g/ cm3 c. 0,8 g/ cm

d. 0.67 g/ cm3 e. 1,35 g/ cm3

3.Sebuah kapal selam berada 20 m di bawah permukaan laut (massa jenis air laut =1050 kgmTekanan mutlak yang dialami kapal selam itu adalah…….. (g =10 m/ s2, Po = 105 Pa). a. 420 Pa b. 100000Pa c. 310 000 Pa.

d. 420 000 Pa e.840 000 Pa

4.Hitunglah tekanan mutlak pada kedalaman 20 m di dalam sebuah danau!! (ρ air = 103 kg/m3, Po = 1,01 x 10pa)

5. Pengisap masukan dari sebuah mesin pengepres hidrolik memiliki diameter 20 mm dan pengisap keluaran memilliki diameter 10 mm. Sebuah gaya masukan 10 N akan menghasilkan gaya keluaran .... a. 2,5 N b. 5,0 N c. 20 N d. 40 N e. 50 N

6. Pada gambar di bawah, silinder kanan L luas penampang 400 cm2 dan diberi beban 400 kg. pengisap kiri luas penampangnya 20 cm2 sedangkan beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ g/cm3 supaya system seimbang maka besar hitunglah besar F.

SMA NEGERI 1 MATARAM

a. 150 N b. 400 N c. 600 N d. 1 200 Nd. 2 400 N

berikut ini menunjukkan sebuah tabung U yang berisi zat cair dan diberi pengisap (berat dan gesekan diabaikan). Agar pengisap tetap seimbang

yang harus dberikan adalah...

dimasukkan ke dalam gelas ukur berisi air. Ternyata kayu itu terapung dengan bagian yang tercelup/masuk ke dalam air

. Dengan rapat air 1 g/cm3,

c. 0,8 g/ cm3

.Sebuah kapal selam berada 20 m di bawah permukaan laut (massa jenis air laut =1050 kgm-3). Tekanan mutlak yang dialami kapal selam itu

a. 420 Pa b. 100000Pa c. 310 000 Pa.

Hitunglah tekanan mutlak pada kedalaman 20 m di , Po = 1,01 x 105

. Pengisap masukan dari sebuah mesin pengepres hidrolik memiliki diameter 20 mm dan pengisap keluaran memilliki diameter 10 mm. Sebuah gaya masukan 10 N

a. 2,5 N b. 5,0 N c. 20 N d. 40 N e. 50 N

mbar di bawah, silinder kanan L luas dan diberi beban 400 kg. pengisap

sedangkan beratnya ρ minyak = 0.8

supaya system seimbang maka besar hitunglah

7. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri L luas penampangnya 800 cm2 dan diberi beban 600 kg. Pengisap kanan S, luas penampangnya 25 cm2 sedang beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan 0,80 gr/cm3. Supaya sistem seimbang maka besar F adalah....

a. 28 N b. 32 N c. 37 N d. 41 N e. 50 N 8.Sebuah pipa mendatar dengan luas penampang 10 cm2 disambungkan ke pipa mendatar lainnya yang memiliki luas penampang 50 cmpipa kecil adalah 6,0 m/s dan tekanan di sana adalah 200 kPa. Tekanan dalam pipa besar adalah ….a. .420 kPa b. 202 kPa c.310 kPa

d. 234 kPa e. 217 kPa

9. Suatu benda terapung diatas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 30 % volume benda di dalam air, 20 % di dalam minyak, dan sisanya berada di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0.8 g/cm3 , maka hitunglah massa jenis benda tersebut (dalam g/cm3)

10. Pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang yang benar adalah …. a. Tekanan udara di atas sayap lebih besar dari pada

tekanan udara di bawah sayapb. Tekanan udara di bawah sayap tidak berpengaruh

terhadap gaya angkat pesawatc. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih besar dari

pada kecepatan aliran udara di bawah sayapd. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih kecil dari

pada kecepatan aliran udara di bawah sayape. Kecepatan aliran udara tidak mempengaruhi gay

angkat pesawat

11. Sebuah pipa horizontal yang luas penampang nya 10 cm2 disambung dengan pipa horizontal lain yang luas penampangnya 50 cm2 . Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s, dan tekanana air di sana 200 kpa.

a. Berapa Kelajuan air dalam pipa besar?b. Berapa liter air yang melaului pipa besar dalam 1

, Sumber : http://burhanudin .Blogger.

SMA NEGERI 1 MATARAM

a. 150 N b. 400 N c. 600 N d. 1 200 N

. Pada sistem yang tampak pada gambar, silinder kiri L luas penampangnya 800 cm2 dan diberi beban 600 kg. Pengisap kanan S, luas penampangnya 25 cm2 sedang beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi oli dengan ρ=

gr/cm3. Supaya sistem seimbang maka besar F

a. 28 N b. 32 N c. 37 N d. 41 N e. 50 N

.Sebuah pipa mendatar dengan luas penampang 10 disambungkan ke pipa mendatar lainnya yang

memiliki luas penampang 50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s dan tekanan di sana adalah 200 kPa. Tekanan dalam pipa besar adalah …. a. .420 kPa b. 202 kPa c.310 kPa

Suatu benda terapung diatas permukaan air yang inyak dengan 30 % volume benda di

dalam air, 20 % di dalam minyak, dan sisanya berada di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0.8

, maka hitunglah massa jenis benda tersebut

. Pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang yang benar adalah

a. Tekanan udara di atas sayap lebih besar dari pada tekanan udara di bawah sayap

b. Tekanan udara di bawah sayap tidak berpengaruh pesawat

c. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih besar dari pada kecepatan aliran udara di bawah sayap

d. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih kecil dari pada kecepatan aliran udara di bawah sayap

e. Kecepatan aliran udara tidak mempengaruhi gaya

. Sebuah pipa horizontal yang luas penampang nya disambung dengan pipa horizontal lain yang

. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6,0 m/s, dan tekanana air di sana 200 kpa.

pipa besar? b. Berapa liter air yang melaului pipa besar dalam 1

Blogger.com.

12. Suatu benda digantung pada suatu neraca pegas. Ketika benda dicelupkan seluruhnya kedalam wadah yang penuh berisi zat cair, diamati bahwa 4 N di zat cair tumpah. Skala menunjukkan bahwa berat benda dalam zat cair adalah 6 N. Berat benda di udara adalah....a. 2 N b. 4 N c. 6 N d. 10 N e. 12 N

13. Sepotong kaca di udara memiliki berat di udara memiliki berat 25 dan massa jenis 2,5 x103

massa jenis air = 1 x 103 kg/m3 dan percepatan gravitasinya 10 m/s2, maka berat kaca dalam air adalah.... a. 10 N b. 15 N c. 20 N d. 25 N e. 30 N

14. Sebuah dongkrak hidrolik yang mengandung minyak (ρ minyak = 800 kg/m3)memiliki luas silinder besar dan kecil masing-masing 0,5 dan 10-4 mpengisap besar adalah M = 400 Kg yang diletakkan di atas pengisap besar, sedangkan massa pengisap kecil m tidak diketahui, dimana dongkarak dalam keseimbangan dengan pengisap kecil berada setinggi 6 m di atas pengisap besar (lihat gambar). Tentukan massa m

15. Sebuah batuan padat digantung di udara olehsebuah nerca pegas, memberikan bacaan massa 0,80 kg. Ketika batuan dicelupkan dalam air, bacaan skala adalah 0, 70 kg. Berapakah massa jenis batuan (dkg/m3)? a. 4,5 x 103 b. 3,5 x 103 c. 1,2 x 10d. 2,7 x 103 c. 8,0 x 103

16. Sebuah benda dalam udara beratnya 2,50 g , dalam air 1,50 g, sedangkan dalam asam belerang beratnya 0,70 g. Massa jenis asam belerang ( dalam adalah.... a. 800 b. 1 000 c. 1 800 d. 2 000 e. 2 500

17. Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 2/3 bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair adalah....a. 1 800 kg/m3 b. 1 500 kg/m3 c. 1 200 kg/md. 900 kg/m3 e. 600 kg/m3

18. Gambar berikut melukiskan air mengalir dalam venturimeter. Jika luas penampang titik P dan Q masingmasing 5 cm2 dan 3 cm2, maka hitunglah kecepatan air pada titik Q (luas penampang yang kecil) yang mengalir melaluiventurimeter

. Suatu benda digantung pada suatu neraca pegas. Ketika benda dicelupkan seluruhnya kedalam wadah yang penuh berisi zat cair, diamati bahwa 4 N di zat cair

an bahwa berat benda dalam zat cair adalah 6 N. Berat benda di udara adalah.... a. 2 N b. 4 N c. 6 N d. 10 N e. 12 N

. Sepotong kaca di udara memiliki berat di udara 3 kg/m3. Bila

air = 1 x 103 kg/m3 dan percepatan gravitasinya 10 m/s2, maka berat kaca dalam air

a. 10 N b. 15 N c. 20 N d. 25 N e. 30 N

Sebuah dongkrak hidrolik yang mengandung )memiliki luas silinder besar

m2 . Massa pengisap besar adalah M = 400 Kg yang diletakkan di atas pengisap besar, sedangkan massa pengisap kecil m tidak diketahui, dimana dongkarak dalam keseimbangan dengan pengisap kecil berada setinggi 6

pengisap besar (lihat gambar). Tentukan

. Sebuah batuan padat digantung di udara oleh sebuah nerca pegas, memberikan bacaan massa 0,80 kg. Ketika batuan dicelupkan dalam air, bacaan skala adalah 0, 70 kg. Berapakah massa jenis batuan (dalam

c. 1,2 x 103

. Sebuah benda dalam udara beratnya 2,50 g , dalam air 1,50 g, sedangkan dalam asam belerang beratnya 0,70 g. Massa jenis asam belerang ( dalam kg/m3)

a. 800 b. 1 000 c. 1 800 d. 2 000 e. 2 500

. Sebuah benda terapung pada suatu zat cair dengan 2/3 bagian benda itu tercelup. Bila massa jenis benda 0,6 g/cm3, maka massa jenis zat cair adalah....

c. 1 200 kg/m3

Gambar berikut melukiskan air mengalir dalam venturimeter. Jika luas penampang titik P dan Q masing-

, maka hitunglah kecepatan air yang mengalir

19. Sepotong kayu terapung dengan 1/5 bagian tercelup didalam air. Jika massa jenis air 1 x 10massa jenis kayu adalah.... a. 2 x 102 kg/m3 b. 4 x 102 kg/m3c. 6 x 102 kg/m3 d. 8 x 102 kg/m3e. 10 x 102 kg/m3

20. Suatu benda terapung diatas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50% volum benda berada didalam air , 30 % didalam minyak, dan sisanya berada diatas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0,8 g/cm3, maka massa jenis benda ter(dalam g/cm3).... a. 0,62 b. 0,68 c. 0,74 d. 0,78 e. 0,82

21. Sebuah bejana mengandung minyak (massa jenis= 0,8 g/cm3) yang berada diatas raksa (massa jenis = 13,6 gr/cm3). Sebuah bola homogen mengapung dengan setengah volumnya tercelup dalam raksa dan setengah lainnya dalam minyak. Massa jenis bahan dari bola dalam gr/cm2 adalah.... a. 3,3 b. 6,4 c. 7,2 d. 9,0 e. 12,8

22. Suatu benda terapung diatas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 30 % volume benda di dalam air, 20 % di dalam minyak, dan sisanya berada di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0.8 g/cm3 , maka hitunglah massa jenis benda tersebut (dalam g/cm3)

23. Sebuah papan kayu dengan panjang 2, 0 m, lebar 30 cm, dan tebal 40 mm mengapung dalam air dengan 10 mm dari ketebalannya muncul dipermukaan air. Massa papan adalah... a. 12 kg b. 18 kg c. 24 kg d. 30 kg e. 176 kg 24. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 2dan 100 mm2. Jika air mengalir dari penampang besar dengan kecepeatan 2 m/s maka kecepatan air pada penampang kecil adalah.... a. ¼ m/s b. ½ m/s c. 1 m/s d. 2 m/s e. 4 m/s

25. Sebuah pipa panjang memiliki penampang berbeda pada tiga bagian (lihat gambar). Luas penampang pipa pada bagian 1, dan bagian 2 berturutcm2 dan 50 cm2 . Kelajuan air pada bagian 1 adalah 6,0 m/s, dan tekanana air di sana 300 kpa.

a. Berapakah luas penampang pipa 2 dan

b. Berapa liter air yang melaului pipa besar dalam 1 menit?

26. Gambar berikut ini menunjukkan irisan melintang sebuah pipa. Di titik 1, diameter pipa 6,0 cm dan di titik 2 adalah 2,0 cm. Jika kecepatan dan tekanan di titik 1 masingmsing adalah 2,0 m/s dan 180 kPa,maka tekanan di titik 2 dalam kPa adalah...

1 2

. Sepotong kayu terapung dengan 1/5 bagian tercelup didalam air. Jika massa jenis air 1 x 103 kg/m3, maka

a. 2 x 102 kg/m3 b. 4 x 102 kg/m3 c. 6 x 102 kg/m3 d. 8 x 102 kg/m3

. Suatu benda terapung diatas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50% volum benda berada didalam air , 30 % didalam minyak, dan sisanya berada diatas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0,8 g/cm3, maka massa jenis benda tersebut adalah

a. 0,62 b. 0,68 c. 0,74 d. 0,78 e. 0,82

. Sebuah bejana mengandung minyak (massa jenis= 0,8 g/cm3) yang berada diatas raksa (massa jenis = 13,6 gr/cm3). Sebuah bola homogen mengapung

volumnya tercelup dalam raksa dan setengah lainnya dalam minyak. Massa jenis bahan dari

a. 3,3 b. 6,4 c. 7,2 d. 9,0 e. 12,8

Suatu benda terapung diatas permukaan air yang 30 % volume benda di

dalam air, 20 % di dalam minyak, dan sisanya berada di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0.8

, maka hitunglah massa jenis benda tersebut

. Sebuah papan kayu dengan panjang 2, 0 m, lebar n tebal 40 mm mengapung dalam air dengan

10 mm dari ketebalannya muncul dipermukaan air.

a. 12 kg b. 18 kg c. 24 kg d. 30 kg e. 176 kg

. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas masing ujungnya 200 mm2

dan 100 mm2. Jika air mengalir dari penampang besar dengan kecepeatan 2 m/s maka kecepatan air pada

a. ¼ m/s b. ½ m/s c. 1 m/s d. 2 m/s e. 4 m/s

Sebuah pipa panjang memiliki penampang berbeda (lihat gambar). Luas penampang pipa

pada bagian 1, dan bagian 2 berturut-turut adalah 100 . Kelajuan air pada bagian 1 adalah

6,0 m/s, dan tekanana air di sana 300 kpa.

a. Berapakah luas penampang pipa 2 dan pipa 3 ?

b. Berapa liter air yang melaului pipa besar dalam 1

. Gambar berikut ini menunjukkan irisan melintang sebuah pipa. Di titik 1, diameter pipa 6,0 cm dan di titik 2 adalah 2,0 cm. Jika kecepatan dan tekanan di titik 1

2,0 m/s dan 180 kPa,maka tekanan di titik 2 dalam kPa adalah...

3

a. 18 b. 22 c. 25 d. 30 e. 34 27. Air mengalir keatas melalui pipa seperti ditunjukkan pada gambar dengan laju alir (debit) 14,4 πL/s. Jika tekanan pada ujung bawah adalah 87,5 kPa, maka tekanan pada ujung atas pipa adalah (dalam kPa)....

a. 50 b. 60 c. 70 d. 80 e. 100 28. Sebuah tangki diisi air sampai mencapai ketinggian H =3,05 m. Pada kedalaman h = 1,8 m dibawah permukaan air dalam tangki terdapat kebocoran hingga air menyemprot dengan kelajuan v dan mendarat di tanah pada jarak x dari tangki (lihat gambar).

Jarak mendatar semprotan x adalah.... a. 2,0 m b. 3,0m c. 3,5 m d. 4,0 m e. 5,0 m 29. Dari gambar dibawah ini, p1 dan v1 adalah tekanan dan kecepatan udara diatas sayap, p2 dan v2 adalah tekanan dan kecepatan udara dibawah sayap. Agar sayap pesawat dapat mengangkat pesawat, maka syaratnya.....

a. p1 = p2 dan v1 = v2 b. p1 < p2 dan v1 > v2 c. p1 < p2 dan v1 < v2 d. p1 > p2 dan v1 > v2 e. p1 > p2 dan v1 < v2

30 Berapakah kedalaman danau yang memilili tekanan 2,5 atm jika tekanan atosfer diperhitungkan !! (ρ air = 103 kg/m3, Po = 1,01 x 105 pa)

31. Sebuah balok kayu yang masssa jenisnya 5,03 g/cm3 terapung diatas permukaan raksa yang berlapiskan air dengan 1/3 volume benda di dalam raksa, ½ di dalam air, dan sisanya berada di atas permukaan air. Jika massa jenis air = 1 g/cm3 , maka hitunglah massa jenis raksa tersebut (dalam g/cm3)

32. Gambar dibawah melukiskan air mengalir dalam venturimeter. Jika luas penampang A1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan 3 cm2, maka kecepatan air (v1) yang masuk dalam venturimeter adalah....

a. 1,5 m/s b. 3,0 m/s c. 4,0 m/ d. 5,0 m/s e. 9,0 m/s

33. Sebuah tangki diisi dengan air sampai mencapai ketinggian ya = 3,05 m. pada kedalaman h = 1,8 m di bawah permukaan air dalam tangki terdapat kebocoran himgga air menyemprot dengan kelajuan v dan mendatar pada jarak x dari kaki tangki (pada gambar) maka hitunglah jarak mendatar sempprotan (x) nya? (POIN 20)

34. Gambar dibawah ini menunjukkan XY. Pada pipa itu, air dialirkan dari kiri ke kanan. P1, p2, p3 adalah tekanan pada titik-titik dibawah pipa A, B, dan C. Pernyataan yang benar adalah....

a. p1 > p2 < p3 b. p2 > p1 < p3 c. p1 > p3 < p2 d. p1 > p2 > p3 e. p1 = p2 = p3

35. Hukum Bernoulli berdasarkan pada.. a. Hukum I Newton b. Hukum II Newton c. Hukum III Newton d. Hukum kekekalan energi e. Hukum kekekalan momentum 36. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jiks 10 % energi air berubah menjadi energi listrik, daya keluaran generator listrik adalah.... a. 70 kw b. 75 kw c. 80 kw d. 90 kw e. 95 kw 37. Pada gambar berikut, D adalah generator 1000 W yang digerakkan dengan kincir air. Generator hanya menerima energi sebesar 80% dari energi air. Jiak generator dapat bekerja normal, debit air yang sampai ke kincir adalah....

a. 12,5 L/s b. 25 L/s c. 27,5 L/s d. 125 L/s e. 250 L/s 38 Sebuah tangki yang tingginya 7 m diisi dengan air penuh, pada tangki tersebut terdapat dua lubang kebocoran A dan B seperti gambar. Hitunglahlah perbandingan Jarak pancaran mendatar kedua lubang a dan B? (POIN 20)

6. Gambar berikut melukiskan sayap sebuah pesawat terbang yang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap yang luas permukaannya 60 m2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 290 m/s.

hitunglah berapa besar gaya angkat pada sayap tersebut? (Massa jenis udara 1,3 kg/m3)

40. Air mengalir melewati pipa venturimeter seperti pada gambar berikut ini

Jika g = 10 m s-2, maka kecepatanLuas penampang A1 = 6 cm2

dan A2 =4 cm2 (v1) yang memasuki pipa venturimeter adalah ….

4 m

2m

6 m

X1 X2

BAB IV TEMODINAMIKA

1. Pada sebuah ruang tertutup terdapat 2 mol gas ideal dipanaskan dengan volume tetap sehingga suhunya naik 50 K. Jika konstanta umum gas R = 8,3 x 103 J/mol K, maka kalor yang dibutuhkan adalah. a. 1,245 x 106 J b. 2,075 x 106 J c. 2,905 X l06 J d. 6,225 x 106 J e. 8,310 x 106 J

2. Dalam hukum termodinamika 1 berlaku: Q=U+W

Q = jumlah kalor U = perubahan energi dalam W = usaha gas Pernyataan di bawah ini benar, kecuali. a. proses adiabatik ∆ W = ∆ U b. proses isokhorik ∆ W = 0 c. proses isobarik ∆W = P. ∆V d. proses isotermal ∆ W = ∆ Q e. proses adiabatik ∆Q = 0

3. Suatu sistem mengalami proses adiabatik. Pada sistern dilakukan usaha 100 J Jika perubahan energi dalam sistem adalah U dan kalor yang diserap sistem adalah Q, maka a. U= - 100J b. U = IOOJ c. U = 0 d. Q = IOOJ e. U+Q = -IOOJ

4. 1,5 m3 gas helium yang bersuhu 27°C dipanaskan secara isobarik sampai 87°C. Jika tekanan gas helium 2 x 10° N/rn2, gas helium melakukan usaha luar sebesar a. 6OkJ b. 12OkJ c. 280 kJ d. 480 kJ e. 660 kJ

5. Sejenis gas ideal bervolume 3 liter pada 27°C. Gas ini dipanaskan dengan tekanan tetap 2 atmosfer sampal suhunya mencapai 227°C. Jika 1 atm = 1,013 x 105 Pa, maka kerja yang dilakukan gas sama dengan a. 402J b. 405J c. 407J d. 409J e. 412J

6. Satu mole gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyal suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya tadi adalah

a. RT/4 b. RTIn4 c. 6RT d. 4RT e. 3RT

7. Suatu gas ideal mengalami perubahan sikius seperti pada diagram p - V di bawah. Kerja yang dihasilkan pala proses sikius ni adalah (dalam kilojoule)

a. 200 b. 400 c. 600 d. 800 e. 1000

8. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2, dengan T2 > T1. Efisiensi mesin tersebut 40%, dan besarnya T1 = 27°C. Supaya efisiensinya naik 60%, maka besarnya perubahan T2 adalah a. 50K b. 300k c. 350K d. 400K e. 500K

9. Suatu mesin kalor Carnot deng efisiensi 60%, dioperasikan antar reservoir kalor, reservoir bersuhu rer 27°C. Agar mesin Carnot tersebut daya gunanya menjadi 80%, maka diperlukan kenaikan suhu reservoir kalor bersuhu tinggi sebesar a. 50K b. 150K c. 250K d. 500K e. 750K

10. Suatu mesin Carnot yang bekerja antara suhu 27°C dan 127°C diguna-kan untuk menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiap detik mesin Carnot itu menyerap kalor 5500 J, maka kuat arus keluar maksimum generator adalah a. 2,75 A b. 10 A c. 15A d. 22A e. 25A

11. Suhu dalam suatu ruangan bermesin pendingin -23°C sedangkan suhu diluar 27°C. Setiap 30 menit dapat dikeluarkan kalor 3.106 joule. Daya listrik yang terpakai dalam menjalankan pesawat pendingin Carnot itu besarnya:

a. 410361 x watt b. 104 watt c. 6

1 x104 Watt

d. 185 x104 Watt e. 18

1 x104 Watt

12. Sejumlah n mol gas ideal monoatomik mula-mula tekanan dan volumenya P dan V1, lalu dinaikkan pada tekanan tetap sehingga volumenya menjadi V2= 2 V1 maka:

1) T2 =2T1 2) energi kinetik rata-rata partikelnya

menjadi dua kali semula

, Sumber : http://burhanudin.Blogger.com.

SMA NEGERI 1 MATARAM

3) energi dalam sistem menjadi dua kali semula

4) T1 V1 = T2 V2

13. Karena mengalami perubahan volume dan V menjadi 1/2 V pada tekanan tetap P, berarti a. sistem ni telah melakukan kerja sebesar 1/2

PV b. sistem mi telah melakukan kerja sebesar 2

PV c. sistem ini tidak melakukan kerja d. pada sistem ini telah dilakukan kerja sebesar

2 PV e. pada sistem ini telah dilakukan kerja sebesar

1/2 PV

14. Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1,2 x 105 pa dan volumenya 40 liter. Bila gas memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter, maka gas akan menyerap kalor dan lingkungan sebesar 2 x 103 J. Pada akhir proses: 1. suhu gas akan bertambah 2. gas melakukan usaha sebesar 1,2 x10 3 J 3. gas mengalami perubahan energi 800 J 4. massa jenis gas bertambah

15. Suatu sistem gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi dalam jika prosesnya adalah a. adiabatic b. isobanik c. isokhorik d. isoternal e. pemampatan

16. Sebuah tabung tertutup volumenya konstan berisi m mol gas ideal monoatomik pada tekanan P1 dan suhu T1. Suhu tabung kemudian diturunkan hingga menjadi T2 = 1/2 T1. Bila R adalah tetapan gas universal, makanan tekanan gas menjadi.

1. P2 = 21 P1

2. usaha yang dilakukan gas nol

3. kalor yang dilepas gas 2

3 nRT1

4.perubahan energi dalam gasU2–U1.= 43 nRT1

17. Suatu mesin Carnot menerima 2000 J dan reservoir panas dan melepas 1750 J pada reservoir dingin. Dengan demikian efisiensi mesin itu adalah a. 6,25% b. 10% c. 12,5% d. 25% e. 87,5%

18. Gas dengan volume 0,3 L di panaskan pada tekanan tetap 2,0 atm sehingga volumenya menjadi 0,8 L. Usaha yang dilakukan oleh gas adalah …. (dalam L atm) a. 2,0 b. 1,5 c.1,0 d. 3 e. 4

19. Suatu system menyerap energi 1500 J dari lingkungannya. Pada saat yang sama 2200 J usaha di lakukan pada system. Maka perubahan energi dalam system adalah …. a. –3700 J b. 3700 J c. 700 J. d– 700 J

e. 431 J

20. Diagram P – V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika di tunjukkan seperti gambar di bawah. Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar ….

.

a. 660 kJ b. 370 kJ c. 280 kJ d. 400 kJ

e.120 kJ

21. Jika sebuah mesin kalor memiliki efisiensi 25 % dan kehilangan 2700 J, pada proses pembuangan. Besar usaha yang dikerjakan mesin adalah …. a. 900 J b.3600J c. 700 J

d. 9000 J e. 890 J

22. Perhatikan grafik P – V untuk mesin Carnot seperti pada gambar di bawah. Jika Q2 = 0,68 Q1 maka banyaknya kalor yang dapat diubah menjadi usaha adalah......

a. 0,68 Q1 b. 0,54 Q1 c. 0,50 Q1 d. 0,36 Q1 e. 0,32 Q1

23. Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 0 C membuangnya pada suhu 35°C. Efisiensi maksimum tersebut adalah a. 43% b. 53% c. 63% d. 73% e. 33%

P (Pa)

4 x105 A

2 x105 B C

V (m3)

1,5 3,5

qin

TA

qout

TB

V1 V4 V2 V3

1

4

2

3

P

V

w

qin

TA

qout

TB

V1 V4 V2 V3

1

4

2

3

P

V

w

Q1

Q2

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

24. Sebuah mesin kalor yang bekerja antara reserVoir kalor bersuhu rendah 27°C dan reservoir kalor bersuhu tinggi t1

0C, ditingkatan efisiensi maksimumnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikkan suhu t1 menjadi t2 °C suhu t 1 dan t2 adalah a. 36 54 b. 54 108 c. 127 327 d. 300 4000 e. 400 600

25. Gas diatomik pada ruang tertutup mula-mula suhunya 227oC tekanan 1 atm volume 6 liter. Gas mengalami proses isobarik sehingga volumenya menjadi 9 liter,kemudian gas mengalami proses isokhorik sehingga tekanan menjadi 1,4 atm. Usaha total yang dilakukan gas adalah ... . a. 300 J b. 420 J c. 550 J d. 600 J e. 900 J 26. Kalor sebersar 3000 Joule ditambahkan pada sistem dan dilakukan kerja 1200 J pada sistem. Perubahan energi dalam sistem adalah a. 1200 J b. 1800 J c. 3000 J d. 4200 J e. 4600 J 27. Suatu gas ideal secara perlahan ditekan sehingga volumenya berubah dari 12 liter menjadi 2 liter denga tekanan tetap 2 atm. Kemudian kalor ditambahkan ke gas dengan menahan agar volume konstan,tekanan dan suhu dibiarkan naik sampai mencapai keadaan awal. Kerja total yang dilakukan gas selama proses tersebut adalah ... . a. 2000 J b. 2200 J c. 2400 J d. 2500 J e. 3000 J 28. Pada sebuah mesin,0,5 mol gas dalam silinder memuai dengan cepat secara adiabatik trehadap piston. Pada proses tersebut terjadi perubahan suhu dari 127oC menjadi 877oC. Jika gas dianggap ideal dan R= 8,314x103 J/kmolK, kerja yang dilakukan gas adalah ... . a. 3200 J b. 3500 J c. 4000 J d.4600J e.5600J 29. Sebuah mesin carnot mempunyai efisiensi 60% dan menghasilkan rata-rata 30.000 J kerja mekanik tiap detik selama operasinya. Besar kalor yang dibuang mesin tiap deyinya adalah ... a. 18.000 J b. 20.000 J c. 25.000 J d. 30.000 J e. 50.000 J 30. Sebuah mesin mempunyai efisiensi 40% jika bekerja pada reservoir suhu tinggi 800K. Agar efisiensi naik menjadi 50%, reservoir tinggi harus ditambahkan suhu ... . a. 160 K b. 170 K c. 180 K d. 210 K e. 220 K

31. Mesin bekerja pada reservoir suhu tinggi 227oC dan suhu rendahnya 87OC,digunakan untuk pembuangan udara. Untuk memperoleh usaha sebesar 5.845 kJ ,kalor yang diperlukan adalah ... . a. 15.750 kJ b. 18.325 kJ c. 20.350 kJ d. 20.875kJ e. 21.575 kJ

32. Mesin carnot menggunakan reservoir panas 287oC. Jika mesin menyerap kalor 1000 J dan melakukan kerja 400 J reservoir suhu dinginnya adalah ... . a. 43o C b. 53 o C c. 63 o C d. 73 o C e. 83 o C 33. Lima mol suatu gas ideal suhunya 27o C memuai secara isotermalMdari 0,5 m3 menjadi 1 m3. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas jika menggunakan tetapan gas umum R = 8,31 J/mol K a. 5184 J b. 5084 J c.5000J d.4590J e. 4900J

34. Suatu sistem mengalami proses adiabatik. Pada sistem dilakukan usaha 100 J. Jika perubahan energi dalam sistem adalah _U dan kalor yang diserap sistem adalah Q, maka .... a. U = - 1000 J d. Q = 0 b. U = 100 J e. U + Q = -100 J c. U = 10 J

35. Gas helium yang memiliki volume 1,5 m3 dan suhu 27oC dipanaskan secara isobarik sampai suhu 87oC. Jika tekanan gas helium 2 × 105 N/m2, maka gas helium melakukan usaha luar sebesar .... a. 60 kJ d. 480 kJ b. 120 kJ e. 660 kJ c. 280 kJ

36. Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K, maka efisiensi maksimum mesin 40%. Agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir suhu tingginya harus diubah menjadi .... a. 900 K b. 960 K c. 1.000 K d. 1.180 K e. 1.600 K

37. Efisiensi mesin Carnot yang beroperasi dengan suhu rendah 1/2T kelvin dan dengan suhu tinggi T kelvin adalah .... a. 25% d. 66% b. 33% e. 75% c. 50%

38. Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550° C dan membuangnya pada suhu 35° C. Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah .... a. 33% d. 63% b. 43 % e. 73% c. 53 %

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

39. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727° C mempunyai efisiensi 30%. Reservoir suhu rendahnya memiliki suhu .... a. 327° C b. 373° C c. 417° C d. 427° C e. 509° C

40. Diketahui suatu mesin carnot jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, maka efisiensinya sebesar ... a. 50% b. 52,5% c. 57% d. 62,5% e. 64% ESSAY 1. Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir panas 487oC dan reservoir dingin 1070C. Jika mesin tersebut menyerap kalor 800 Joule dari reservoir panas, maka jumlah kalor yang dibuang dari mesin adalah ... . 2. Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar 40 m/s, maka hitunglah besarnya kecepatan air pada bagian yang kecil.

3. Satu cara untuk mendinginkan suatu gas adalah dengan membiarkan memuai. Jika suatu gas dengan tekanan 50 atm pada suhu 25 0C dibiarkan memuai hingga volumenya menjadi 15 kali volume semula, gas mencapai tekanan 1 atm. Maka hitunglah suhu gas sekarang! 4. Grafik hubungan antara tekanan (P) dan volume (V) dari suatu gas ideal dalam ruang tertutup. Besar usaha yang dilakulan gas adalah ... .

5. Satu mol gas yang awalnya pada tekanan 6 atm dan volume 0,6 liter. Pada keadaan akhir, tekanannya menjadi 2 atm dan 1,2 volumenya liter, seperti ditunjukkan pada diagram.Hitunglah . Kalor yang dipindahkan dalam proses AD (1 atm = 10 5 pa)

P (atm)

6,0 A B

2,0 C D

0,6 1,2 V (Liter)

6. Jelaskan secara singkat formulasi Kelvin-Planck dan Formulasi Clausius mengenai hokum kedua termodinamika

7. Sebuah mesin menyerap panas sebesar 2.000 joule dari suatu reservoir yang suhunya 500 K dan membuangnya sebesar 1.200 joule pada reservoir yang bersuhu 250 K. Hitunglah efisiensi mesin tersebut!

8. Sebuah mesin Carnot membangkitkan tenaga 2.000 joule dari reservoir bertemperatur 1.200 K ke reservoir 400 K. Hitunglah energi yang dipakai mesin pada saat itu! 9. Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada diagram p – V di atas. Hitunglah usaha yang dihasilkan pada proses siklus tersebut! 10. Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyai suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka tentukan besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya!

11. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2, dengan T2>T1. Diketahui efisiensi mesin

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

tersebut 40%, dan besarnya T1 = 27o C. Agar efisiensinya naik menjadi 60 %, maka tentukan besarnya perubahan T2!

12. Diketahui sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27oC dan reservoir kalor bersuhu tinggi T2

oC, ditingkatkan efisiensi maksimumnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikkan suhu T2°C menjadi T3

oC. Hitunglah suhu T2 dan T3!

13. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka hitunglah suhu reservoir suhu tingginya!

14. Sebuah mesin kalor Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527oC dan 127oC. Tentukan efisiensi mula-mula dan terakhir mesin tersebut!

15. Suatu mesin kalor Carnot dengan efisiensi 60% dioperasikan antara dua reservoir kalor, reservoir bersuhu rendah 27o C. Agar mesin Carnot tersebut daya gunanya menjadi 80%, maka hitunglah suhu reservoir kalor suhu tingginya!

Sesungguhnya Kami menciptakan segala sesuatu menurut ukuran.

orang yang takut kepada Allah adalah orang yang berilmu.

Al-Qur'an surat Faaathir ayat 28

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

BAB IV TEMODINAMIKA

1. Pada sebuah ruang tertutup terdapat 2 mol gas ideal dipanaskan dengan volume tetap sehingga suhunya naik 50 K. Jika konstanta umum gas R = 8,3 x 103 J/mol K, maka kalor yang dibutuhkan adalah. a. 1,245 x 106 J b. 2,075 x 106 J c. 2,905 X l06 J d. 6,225 x 106 J e. 8,310 x 106 J

2. Dalam hukum termodinamika 1 berlaku: Q=U+W

Q = jumlah kalor U = perubahan energi dalam W = usaha gas Pernyataan di bawah ini benar, kecuali. a. proses adiabatik ∆ W = ∆ U b. proses isokhorik ∆ W = 0 c. proses isobarik ∆W = P. ∆V d. proses isotermal ∆ W = ∆ Q e. proses adiabatik ∆Q = 0

3. Suatu sistem mengalami proses adiabatik. Pada sistern dilakukan usaha 100 J Jika perubahan energi dalam sistem adalah U dan kalor yang diserap sistem adalah Q, maka a. U= - 100J b. U = IOOJ c. U = 0 d. Q = IOOJ e. U+Q = -IOOJ

4. 1,5 m3 gas helium yang bersuhu 27°C dipanaskan secara isobarik sampai 87°C. Jika tekanan gas helium 2 x 10° N/rn2, gas helium melakukan usaha luar sebesar a. 6OkJ b. 12OkJ c. 280 kJ d. 480 kJ e. 660 kJ

5. Sejenis gas ideal bervolume 3 liter pada 27°C. Gas ini dipanaskan dengan tekanan tetap 2 atmosfer sampal suhunya mencapai 227°C. Jika 1 atm = 1,013 x 105 Pa, maka kerja yang dilakukan gas sama dengan a. 402J b. 405J c. 407J d. 409J e. 412J

6. Satu mole gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyal suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya tadi adalah

a. RT/4 b. RTIn4 c. 6RT d. 4RT e. 3RT

7. Suatu gas ideal mengalami perubahan sikius seperti pada diagram p - V di bawah. Kerja yang dihasilkan pala proses sikius ni adalah (dalam kilojoule)

a. 200 b. 400 c. 600 d. 800 e. 1000

8. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2, dengan T2 > T1. Efisiensi mesin tersebut 40%, dan besarnya T1 = 27°C. Supaya efisiensinya naik 60%, maka besarnya perubahan T2 adalah a. 50K b. 300k c. 350K d. 400K e. 500K

9. Suatu mesin kalor Carnot deng efisiensi 60%, dioperasikan antar reservoir kalor, reservoir bersuhu rer 27°C. Agar mesin Carnot tersebut daya gunanya menjadi 80%, maka diperlukan kenaikan suhu reservoir kalor bersuhu tinggi sebesar a. 50K b. 150K c. 250K d. 500K e. 750K

10. Suatu mesin Carnot yang bekerja antara suhu 27°C dan 127°C diguna-kan untuk menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiap detik mesin Carnot itu menyerap kalor 5500 J, maka kuat arus keluar maksimum generator adalah a. 2,75 A b. 10 A c. 15A d. 22A e. 25A

11. Suhu dalam suatu ruangan bermesin pendingin -23°C sedangkan suhu diluar 27°C. Setiap 30 menit dapat dikeluarkan kalor 3.106 joule. Daya listrik yang terpakai dalam menjalankan pesawat pendingin Carnot itu besarnya:

a. 410361 x watt b. 104 watt c. 6

1 x104 Watt

d. 185 x104 Watt e. 18

1 x104 Watt

12. Sejumlah n mol gas ideal monoatomik mula-mula tekanan dan volumenya P dan V1, lalu dinaikkan pada tekanan tetap sehingga volumenya menjadi V2= 2 V1 maka:

1) T2 =2T1 2) energi kinetik rata-rata partikelnya

menjadi dua kali semula

, Sumber : http://burhanudin.Blogger.com.

SMA NEGERI 1 MATARAM

3) energi dalam sistem menjadi dua kali semula

4) T1 V1 = T2 V2

13. Karena mengalami perubahan volume dan V menjadi 1/2 V pada tekanan tetap P, berarti a. sistem ni telah melakukan kerja sebesar 1/2

PV b. sistem mi telah melakukan kerja sebesar 2

PV c. sistem ini tidak melakukan kerja d. pada sistem ini telah dilakukan kerja sebesar

2 PV e. pada sistem ini telah dilakukan kerja sebesar

1/2 PV

14. Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1,2 x 105 pa dan volumenya 40 liter. Bila gas memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter, maka gas akan menyerap kalor dan lingkungan sebesar 2 x 103 J. Pada akhir proses: 1. suhu gas akan bertambah 2. gas melakukan usaha sebesar 1,2 x10 3 J 3. gas mengalami perubahan energi 800 J 4. massa jenis gas bertambah

15. Suatu sistem gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi dalam jika prosesnya adalah a. adiabatic b. isobanik c. isokhorik d. isoternal e. pemampatan

16. Sebuah tabung tertutup volumenya konstan berisi m mol gas ideal monoatomik pada tekanan P1 dan suhu T1. Suhu tabung kemudian diturunkan hingga menjadi T2 = 1/2 T1. Bila R adalah tetapan gas universal, makanan tekanan gas menjadi.

1. P2 = 21 P1

2. usaha yang dilakukan gas nol

3. kalor yang dilepas gas 2

3 nRT1

4.perubahan energi dalam gasU2–U1.= 43 nRT1

17. Suatu mesin Carnot menerima 2000 J dan reservoir panas dan melepas 1750 J pada reservoir dingin. Dengan demikian efisiensi mesin itu adalah a. 6,25% b. 10% c. 12,5% d. 25% e. 87,5%

18. Gas dengan volume 0,3 L di panaskan pada tekanan tetap 2,0 atm sehingga volumenya menjadi 0,8 L. Usaha yang dilakukan oleh gas adalah …. (dalam L atm) a. 2,0 b. 1,5 c.1,0 d. 3 e. 4

19. Suatu system menyerap energi 1500 J dari lingkungannya. Pada saat yang sama 2200 J usaha di lakukan pada system. Maka perubahan energi dalam system adalah …. a. –3700 J b. 3700 J c. 700 J. d– 700 J

e. 431 J

20. Diagram P – V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika di tunjukkan seperti gambar di bawah. Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar ….

.

a. 660 kJ b. 370 kJ c. 280 kJ d. 400 kJ

e.120 kJ

21. Jika sebuah mesin kalor memiliki efisiensi 25 % dan kehilangan 2700 J, pada proses pembuangan. Besar usaha yang dikerjakan mesin adalah …. a. 900 J b.3600J c. 700 J

d. 9000 J e. 890 J

22. Perhatikan grafik P – V untuk mesin Carnot seperti pada gambar di bawah. Jika Q2 = 0,68 Q1 maka banyaknya kalor yang dapat diubah menjadi usaha adalah......

a. 0,68 Q1 b. 0,54 Q1 c. 0,50 Q1 d. 0,36 Q1 e. 0,32 Q1

23. Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 0 C membuangnya pada suhu 35°C. Efisiensi maksimum tersebut adalah a. 43% b. 53% c. 63% d. 73% e. 33%

P (Pa)

4 x105 A

2 x105 B C

V (m3)

1,5 3,5

qin

TA

qout

TB

V1 V4 V2 V3

1

4

2

3

P

V

w

qin

TA

qout

TB

V1 V4 V2 V3

1

4

2

3

P

V

w

Q1

Q2

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

24. Sebuah mesin kalor yang bekerja antara reserVoir kalor bersuhu rendah 27°C dan reservoir kalor bersuhu tinggi t1

0C, ditingkatan efisiensi maksimumnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikkan suhu t1 menjadi t2 °C suhu t 1 dan t2 adalah a. 36 54 b. 54 108 c. 127 327 d. 300 4000 e. 400 600

25. Gas diatomik pada ruang tertutup mula-mula suhunya 227oC tekanan 1 atm volume 6 liter. Gas mengalami proses isobarik sehingga volumenya menjadi 9 liter,kemudian gas mengalami proses isokhorik sehingga tekanan menjadi 1,4 atm. Usaha total yang dilakukan gas adalah ... . a. 300 J b. 420 J c. 550 J d. 600 J e. 900 J 26. Kalor sebersar 3000 Joule ditambahkan pada sistem dan dilakukan kerja 1200 J pada sistem. Perubahan energi dalam sistem adalah a. 1200 J b. 1800 J c. 3000 J d. 4200 J e. 4600 J 27. Suatu gas ideal secara perlahan ditekan sehingga volumenya berubah dari 12 liter menjadi 2 liter denga tekanan tetap 2 atm. Kemudian kalor ditambahkan ke gas dengan menahan agar volume konstan,tekanan dan suhu dibiarkan naik sampai mencapai keadaan awal. Kerja total yang dilakukan gas selama proses tersebut adalah ... . a. 2000 J b. 2200 J c. 2400 J d. 2500 J e. 3000 J 28. Pada sebuah mesin,0,5 mol gas dalam silinder memuai dengan cepat secara adiabatik trehadap piston. Pada proses tersebut terjadi perubahan suhu dari 127oC menjadi 877oC. Jika gas dianggap ideal dan R= 8,314x103 J/kmolK, kerja yang dilakukan gas adalah ... . a. 3200 J b. 3500 J c. 4000 J d.4600J e.5600J 29. Sebuah mesin carnot mempunyai efisiensi 60% dan menghasilkan rata-rata 30.000 J kerja mekanik tiap detik selama operasinya. Besar kalor yang dibuang mesin tiap deyinya adalah ... a. 18.000 J b. 20.000 J c. 25.000 J d. 30.000 J e. 50.000 J 30. Sebuah mesin mempunyai efisiensi 40% jika bekerja pada reservoir suhu tinggi 800K. Agar efisiensi naik menjadi 50%, reservoir tinggi harus ditambahkan suhu ... . a. 160 K b. 170 K c. 180 K d. 210 K e. 220 K

31. Mesin bekerja pada reservoir suhu tinggi 227oC dan suhu rendahnya 87OC,digunakan untuk pembuangan udara. Untuk memperoleh usaha sebesar 5.845 kJ ,kalor yang diperlukan adalah ... . a. 15.750 kJ b. 18.325 kJ c. 20.350 kJ d. 20.875kJ e. 21.575 kJ

32. Mesin carnot menggunakan reservoir panas 287oC. Jika mesin menyerap kalor 1000 J dan melakukan kerja 400 J reservoir suhu dinginnya adalah ... . a. 43o C b. 53 o C c. 63 o C d. 73 o C e. 83 o C 33. Lima mol suatu gas ideal suhunya 27o C memuai secara isotermalMdari 0,5 m3 menjadi 1 m3. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas jika menggunakan tetapan gas umum R = 8,31 J/mol K a. 5184 J b. 5084 J c.5000J d.4590J e. 4900J

34. Suatu sistem mengalami proses adiabatik. Pada sistem dilakukan usaha 100 J. Jika perubahan energi dalam sistem adalah _U dan kalor yang diserap sistem adalah Q, maka .... a. U = - 1000 J d. Q = 0 b. U = 100 J e. U + Q = -100 J c. U = 10 J

35. Gas helium yang memiliki volume 1,5 m3 dan suhu 27oC dipanaskan secara isobarik sampai suhu 87oC. Jika tekanan gas helium 2 × 105 N/m2, maka gas helium melakukan usaha luar sebesar .... a. 60 kJ d. 480 kJ b. 120 kJ e. 660 kJ c. 280 kJ

36. Jika reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K, maka efisiensi maksimum mesin 40%. Agar efisiensi maksimumnya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir suhu tingginya harus diubah menjadi .... a. 900 K b. 960 K c. 1.000 K d. 1.180 K e. 1.600 K

37. Efisiensi mesin Carnot yang beroperasi dengan suhu rendah 1/2T kelvin dan dengan suhu tinggi T kelvin adalah .... a. 25% d. 66% b. 33% e. 75% c. 50%

38. Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550° C dan membuangnya pada suhu 35° C. Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah .... a. 33% d. 63% b. 43 % e. 73% c. 53 %

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

39. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727° C mempunyai efisiensi 30%. Reservoir suhu rendahnya memiliki suhu .... a. 327° C b. 373° C c. 417° C d. 427° C e. 509° C

40. Diketahui suatu mesin carnot jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, maka efisiensinya sebesar ... a. 50% b. 52,5% c. 57% d. 62,5% e. 64% ESSAY 1. Sebuah mesin Carnot bekerja di antara dua reservoir panas 487oC dan reservoir dingin 1070C. Jika mesin tersebut menyerap kalor 800 Joule dari reservoir panas, maka jumlah kalor yang dibuang dari mesin adalah ... . 2. Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar sebesar 40 m/s, maka hitunglah besarnya kecepatan air pada bagian yang kecil.

3. Satu cara untuk mendinginkan suatu gas adalah dengan membiarkan memuai. Jika suatu gas dengan tekanan 50 atm pada suhu 25 0C dibiarkan memuai hingga volumenya menjadi 15 kali volume semula, gas mencapai tekanan 1 atm. Maka hitunglah suhu gas sekarang! 4. Grafik hubungan antara tekanan (P) dan volume (V) dari suatu gas ideal dalam ruang tertutup. Besar usaha yang dilakulan gas adalah ... .

5. Satu mol gas yang awalnya pada tekanan 6 atm dan volume 0,6 liter. Pada keadaan akhir, tekanannya menjadi 2 atm dan 1,2 volumenya liter, seperti ditunjukkan pada diagram.Hitunglah . Kalor yang dipindahkan dalam proses AD (1 atm = 10 5 pa)

P (atm)

6,0 A B

2,0 C D

0,6 1,2 V (Liter)

6. Jelaskan secara singkat formulasi Kelvin-Planck dan Formulasi Clausius mengenai hokum kedua termodinamika

7. Sebuah mesin menyerap panas sebesar 2.000 joule dari suatu reservoir yang suhunya 500 K dan membuangnya sebesar 1.200 joule pada reservoir yang bersuhu 250 K. Hitunglah efisiensi mesin tersebut!

8. Sebuah mesin Carnot membangkitkan tenaga 2.000 joule dari reservoir bertemperatur 1.200 K ke reservoir 400 K. Hitunglah energi yang dipakai mesin pada saat itu! 9. Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada diagram p – V di atas. Hitunglah usaha yang dihasilkan pada proses siklus tersebut! 10. Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyai suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka tentukan besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya!

11. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya T1 dan T2, dengan T2>T1. Diketahui efisiensi mesin

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.

tersebut 40%, dan besarnya T1 = 27o C. Agar efisiensinya naik menjadi 60 %, maka tentukan besarnya perubahan T2!

12. Diketahui sebuah mesin kalor yang bekerja antara reservoir kalor bersuhu rendah 27oC dan reservoir kalor bersuhu tinggi T2

oC, ditingkatkan efisiensi maksimumnya dari 25% hingga menjadi 50% dengan menaikkan suhu T2°C menjadi T3

oC. Hitunglah suhu T2 dan T3!

13. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka hitunglah suhu reservoir suhu tingginya!

14. Sebuah mesin kalor Carnot bekerja di antara dua reservoir bersuhu 527oC dan 127oC. Tentukan efisiensi mula-mula dan terakhir mesin tersebut!

15. Suatu mesin kalor Carnot dengan efisiensi 60% dioperasikan antara dua reservoir kalor, reservoir bersuhu rendah 27o C. Agar mesin Carnot tersebut daya gunanya menjadi 80%, maka hitunglah suhu reservoir kalor suhu tingginya!

Sesungguhnya Kami menciptakan segala sesuatu menurut ukuran.

orang yang takut kepada Allah adalah orang yang berilmu.

Al-Qur'an surat Faaathir ayat 28

LATIHAN SOAL FISIKA http://burhanudin.Blogger.com.