Pembahasan Soal Usaha Termodinamika

8/16/2019 Pembahasan Soal Usaha Termodinamika

1/16

Pembahasan soal usaha termodinamika

Nomor 1

Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan seperti grafik P-V berikut ini!

Besar usaha yang dilakukan gas pada siklus ABC adalah....

A. 4,5

B. ,"

C. #,"

$. %&," '. &4,"

Pembahasan:

$iketahui(

P% ) & . %" Pa

P& ) 5 . %" Pa

V% ) % *m+ ) %"- m+

V& ) 4 *m+ ) 4 . %"- m+

$itanya(

aab(

a. erlebih dahulu hitung AB.

AB ) P% /V& 0 V%1 ) & . %" /4 . %"- 0 %"-1

AB )

b. 2enghitung BC.

BC ) " /proses isokhorik1

*. 2enghitung .

) AB 3 BC ) 3 " )

aaban( B

Nomor 2

$ari grafik P-V dibaah, besar usaha pada proses dan berbanding sebagai...

A. 4 ( +

B. + ( 4

C. & ( +

$. % ( &

'. % ( %


2/16

Pembahasan:

a. erlebih dahulu hitung .

) &" /4" 0 %"1 ) &" . +" ) ""

b. 2enghitung .

) %5 /" 0 &"1 ) %5 . 4" ) ""

*. 2enghitung ( . ( ) "" ( "" ) % ( %

aaban( '

Nomor 4

Pada termodinamika, gas ideal mengalami proses isotermik ika...

A.Perubahan keadaan gas suhunya selalu tetap.

B.6emua molekul bergerak dengan ke*epatan berbeda.

C.6emua keadaan gas suhunya selalu berubah.

$.Pada suhu tinggi ke*epatan molekulnya tinggi.

'.ekanan dan 7olume tidak mengalami perubahan.

Pembahasan:

Proses isotermik adalah proses termodinamika dengan suhu yang tetap.

aaban( A

Pembahasan soal mesin Carnot

Nomor 5

Perhatikan grafik siklus Carnot ABC$A dibaah ini!

Berdasarkan data pada grafik, efisiensi mesin Carnot adalah...

A. %" 8

B. &" 8

C. &5 8

$. +" 8

'. +5 8

Pembahasan:

$iketahui(

% ) 5"" 9

& ) +5" 9

$itanya( '

aab(


3/16

Nomor 6

Pada grafik P-V mesin Carnot berikut diketahui reser7oir suhu tinggi "" 9 dan suhu rendah

4"" 9.

ika usaha yang dilakukan mesin , maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah...

A.

B. &

C. + $. 4

'.

Pembahasan:

$iketahui(

% ) "" 9

& ) 4"" 9

$itanya( :& ) ...

aab(


4/16

Nomor 7

Pada grafik P-V mesin Carnot di baah ini diketahui usaha yang dilakukan ;.&"" .

Besar kalor yang dilepas sistem adalah...

A. &%.""

B. %


5/16

Nomor 8

6ebuah mesin menyerap panas sebesar &.""" dari suatu reser7oir suhu tinggi dan

membuangnya sebesar %.&"" pada reser7oir suhu rendah. 'fisiensi mesin itu adalah...A.


6/16

Nomor 9

Perhatikan grafik P-V dibaah ini.

ika kalor yang diserap /:%1 )%".""" oule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot

adalah ...

A. %.5""

B. 4.""" C. 5."""

$. ."""

'.


7/16

2enghitung .

) ' . :% ) = . %".""" ) 5."""

aaban( C

Soal No. 1

6uatu gas memiliki 7olume aal &," m+ dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga 7olume

akhirnya menadi 4,5 m+

. ika tekanan gas adalah & atm, tentukan usaha luar gas tersebut!/% atm ) %,"% > %"5 Pa1

Pembahasan

$ata (

V& ) 4,5 m+

V% ) &," m+

P ) & atm ) &,"& > %"5 Pa

sobaris ? ekanan etap

) P /@V1 ) P/V& V%1

) &,"& > %"5 /4,5 &,"1 ) 5,"5 > %"5 oule

Soal No. 2

%,5 m+ gas helium yang bersuhu &;oC dipanaskan se*ara isobarik sampai %"5 m& , gas helium melakukan usaha luar sebesar....

A. " k

B. %&" k

C. &


8/16

/6umber 6oal ( D2P %##51

Pembahasan

$ata (

V% ) %,5 m+

% ) &;oC ) +"" 9

& ) & ) /%,5+"" 1 > +" ) %,< m

+

) P@V ) & > %"5/%,< %,51 ) ", > %"5 ) " > %"+ ) " k

Soal No. 3&"""#+ mol gas helium pada suhu tetap &;

oC mengalami perubahan 7olume dari &,5 liter

menadi 5 liter. ika E )


9/16

H ) / :% 1%+ )

""

) &""

Soal No. 5

$iagram PV dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunukkan seperti

gambar berikut!

Dsaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar....

A. " k

B. 4"" k

C. &


10/16

$ata kedua (

t ) 4" 9

r ) &4" 9 /dari hasil perhitungan pertama1

H ) / % r t1 > %""8

H ) / % &4"4"1 > %""8

H ) / 5 %""8 ) &,58

Soal No. 7

6ebuah mesin Carnot yang menggunakan reser7oir suhu tinggi bersuhu


11/16

Soal No. 8

6ebuah mesin Carnot bekera pada pada suhu tinggi &;JC memiliki efisiensi 5"8. Agar

efisiensi maksimumnya naik menadi ;"8 pada suhu rendah yang tetap, maka suhu tingginya

harus dinaikkan menadi....

A. %5""JC

B. %&&;JC

C. %%&;JC

$. %";+JC

'. #&;JC

Soal No. 9

Perhatikan gambar berikut ini!

ika kalor yang diserap reser7oir suhu tinggi adalah %&"" oule, tentukan (

a1 'fisiensi mesin Carnot

b1 Dsaha mesin Carnot

*1 Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin

Carnot

d1 enis proses ab, b*, *d dan da

Pembahasan

a 'fisiensi mesin Carnot

$ata (

t ) &&;oC ) 5"" 9

r ) &;oC ) +"" 9

H ) / % r t1 > %""8

H ) / % +""5""1 > %""8 ) 4"8

b Dsaha mesin Carnot

H ) :%4%" )

%&""

) 4


12/16

:& ( ) ;&" ( 4


13/16

6uatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar P V di atas. 9era yang

dihasilkan pada proses siklus ini adalah....kilooule.

A. &""

B. 4""

C. ""

$.


14/16

Soal No. 13

6ebuah mesin pendingin memiliki reser7oir suhu rendah sebesar %5JC. ika selisih suhu

antara reser7oir suhu tinggi dan suhu rendahnya sebesar 4"JC, tentukan koefisien

performansi mesin tersebut!

Pembahasan

$ata mesin

r ) %5JC ) / %5 3 &;+1 9 ) &5< 9

t r ) 4"JC

C p )....

Soal No. 14

6ebuah kulkas memiliki suhu rendah %+JC dan suhu tinggi &;JC. ika kalor yang

dipindahkan dari reser7oir suhu rendah adalah %+"" oule, tentukan usaha yang diperlukan

kulkas!

Pembahasan

$ata mesin pendingin

r ) %+JC ) / %+ 3 &;+1 9 ) &" 9

t ) &;JC ) +"" 9

:r ) %+"" ) ....

Eumus koefisien performansi ika diketahui usaha dan kalor

$imana

) usaha yang diperlukan untuk memindahkan kalor dari suhu rendah:r ) kalor yang dipindahkan dari suhu rendah


15/16

6ehingga ika digabung dengan rumus dari no sebelumnya diperoleh(

1. Dalam satu siklus, sebuah mesin menyerap 3000 Joule kalor dari reservoir

suhu tinggi dan membuang 1000 Joule kalor pada reservoir suhu rendah.

Tentukan efsiensi mesin kalor tersebut!

Pembahasan

esin kalor yang dimaksudkan pada soalsoal pada halaman ini tidak sama

dengan mesin "arnot. esin "arnot merupakan mesin kalor ideal dan hanya ada

se#ara teoritis. $ebaliknya mesin kalor yang dimaksudkan pada soal ini adalah

mesin kalor nyata, bukan mesin kalor teoritis %mesin "arnot&.

Diketahui '

(alor yang diserap %)*& + 3000 Joule

(alor yang dibuang %)& + 1000 Joule

-saha yang dihasilkan mesin %& + 3000 / 1000 + 000 Joule

Ditanya ' fsiensi mesin kalor %e& Ja2ab '

. $uatu mesin kalor menghasilkan usaha 000 Joule dan membuang kalor

sebanyak 00 Joule dalam satu siklus. fsiensi mesin tersebut adalah4

Pembahasan

Diketahui '

-saha yang dihasilkan mesin %& + 000 Joule

(alor yang dibuang %)& + 000 Joule

(alor yang diserap %)*& + 000 5 000 + 6000 Joule

Ditanya ' fsiensi mesin kalor %e&

Ja2ab '

https://gurumuda.net/contoh-soal-mesin-kalor-penerapan-hukum-ii-termodinamika.htmhttps://gurumuda.net/contoh-soal-mesin-kalor-penerapan-hukum-ii-termodinamika.htm


16/16

3. esin sebuah mobil mempunyai efsiensi 307. Jika

mesin tersebut menghasilkan usaha 10.000 Joule tiap siklus, berapa kalor yangdibuang oleh mesin setiap siklus 8

Pembahasan

Diketahui '

fsiensi %e& + 30 7 + 309100 + 0,3

-saha yang dihasilkan mesin %& + 3000 Joule

Ditanya ' (alor yang dibuang mesin setiap siklus %)&

Ja2ab '

*itung kalor yang diserap %)*& menggunakan rumus efsiensi %e& mesin kalor '

(alor yang dibuang per siklus %)& + kalor yang

diserap %)*& / usaha yang dihasilkan %&

) + 10.000 Joule / 3000 Joule

) + 6000 Joule

Pembahasan Soal Usaha Termodinamika

Documents

Transcript of Pembahasan Soal Usaha Termodinamika