Solusi Soal Termodinamika
1. Soal
Gas ideal monoatomik dalam sebuah wadah mengalami kompresi adiabatik. Mula - mula tekanan gas adalah 1 atmosfer, volume dan suhunya 300 K. Bila setelah ekspansi suhunya menjadi 1200 K maka volume gas tadi di akhir kompresi adalah ? (UM UGM 2013)
A. B. C. D. E.
Pembahasan
Proses adiabatik
Gas monoatomik memiliki derajat kebebasan (f) = 3 Konstanta Laplace()
Jawaban B
2. SoalPada gas ideal yang mengalami ekspansi isobarik pada tekanan tetap P, suhu gas berubah dari ke . Jika volume gas adalah , besarnya usaha yang dilakukan pada ekspansi isobarik ini adalah ... (UTUL UGM 2016)
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Isobarik
Usaha pada proses isobarik
Jawaban A
3. Soal
Dua
mol gas ideal mengalami ekspansi bebas sehingga volumenya menjadi 2,7
kali volume semula. Besarnya perubahan entropi gas adalah (konstanta gas
universal R = 8,3 J/mol K) ( SIMAK UI 2010)
A. 2,0 J/K
B. 8,3 J/K
C. 10,3 J/K
D. 16,6 J/K
E. 18,3 J/K
PembahasanEntropi terjadi pada proses isotermal Q=W
Entropi
Jawaban D
4. SoalGas monoatomik sebanyak 2 mol mula - mula bersuhu dan tekanannya mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi . Besar perubahan energi dalam gas bila tetapan gas universal 8,31 J/mol K adalah (SIMAK UI 2010)
A. 1108 J
B. 2077 J
C. 2493 J
D. 2908 J
E. 4155 J
Pembahasan
n = 2 mol
Isokhorik
Perubahan Energi Dalam
Jawaban
C
5. Soal
Sejumlah gas ideal melewati siklus EFGHE. Suhu di titik G = 320 K, maka.... (SIMAK UI 2010)
1) Perubahan energi dalam gas 0 J
2) usaha gas 24 J
3) kalor yang diserap gas setiap siklus 24 J
4) suhu di titik E = 600 K
Pembahasan
1) Karena siklus maka nilai perubahan energi dalam
2) Usaha (W) = Luas grafik = 24 Joule
3) Siklus
4) Suhu di titik E
Proses GH - isobarik
Proses HE - ishokorik
Jawaban
A (1,2,3)
6. Soal
Siklus dari sebuah mesin kalor ditunjukkan seperti gamar di atas.
Pernyataan yang BENAR adalah
1) proses BC adalah adiabatik
2) Temperatur gas di A dan D sama
3) Pada proses DA energi dalam gas makin kecil
4) Usaha pada proses AB adalah 800 J
Pembahasan
1) tidak bisa ditentukan karena volume C tidak diketahui
2) tidak bisa ditentukan karena volume D tidak diketahui
3) tidak bisa ditentukan karena volume D tidak diketahui
4)
Jawaban
D
7. Soal
Gas ideal mula - mula pada tekanan dan volume 10 liter. Gas tersebut mengembang secara isobarik hingga volumenya menjadi 20 liter. Jika usaha yang dilakukan gas tersebut digunakan untuk menggerakakan benda bermassa 4 kg yang mula - mula diam, benda akan bergerak dengan kecepatan? (UM UGM 2014)
A. 1 cm/s
B. 2 cm/s
C. 4 cm/s
D. 8 cm/s
E. 10 cm/s
Pembahasan
Diketahui
Isobarik, maka:
Jawaban E
8. Soal
Gas A dan gas B tersusun atas molekul - molekul diatomik. Massa molekul gas A adalah 4 kali massa gas B. Dengan menganggap gas A dan gas B sebagai gas ideal, rasio energi kinetik rerata molekul gas A terhadap molekul gas B pada temperatur kamar adalah? (UM UGM 2016)
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C.
D.
E. 1 : 4
Pembahasan
Gas A dan gas B berada pada temperatur kamar, maka kedua gas memiliki suhu yang sama
Rasio energi kinetik Gas A dan Gas B
Jawaban A
9. Soal
Pada peristiwa memasak air menggunakan wadah terbuka, dengan menganggap sistem yang diamati adalah air di dalam wadah, pernyataan yang benar tentang kerja W, kalor Q, dan perubahan energi dalam adalah? (SBMPTN 2017)
A. W bertambah, Q bertambah, bertambah
B. W bertambah, Q bertambah, berkurang
C. W nol, Q berkurang, bertambah
D. W berkurang, Q bertambah, berkurang
E. W nol,Q bertambah, bertambah
Pembahasan
Memasak air pada wadah terbuka suhu bertambah maka nilai energi dalam () bertambah dan nilai Q bertambah karena menerima kalor tetapi nilai W = bertambah karena volume naik.
Jawaban A
10. Soal
Sejumlah gas ideal monoatomik mula - mula memiliki tekanannya 120 kPa. Kemudian gas dipanasi pada tekanan tetap sehingga mengembang. Misalkan konstanta gas universal dinyatakan sebagai R J/mol K. Jika pada proses itu temperatur gas naik menjadi 38,4 /R kelvin dan usaha per kmol yang dilakukan gas untuk mengembang 8,4 J, maka volume mula - mula gas per kmol adalah? (SBMPTN 2016)
A. 210 cc
B. 225 cc
C. 235 cc
D. 240 cc
E. 250 cc
Pembahasan
Diketahui
Maka :
Volume awal
Jawaban
E
11. Soal
Sebuah silinder berpiston berisi gas ideal yang volumenya , tekanan dan suhunya 300 K. Silinder itu kemudian disentuhkan pada tandon kalor yang suhunya dijaga tetap pada 900 K. Gas menjalani ekspansi pada tekanan tetap sehingga suhunya menjadi 900 K. Jika perubahan energi internalnya gas adalah , maka berapakah kalor yang diserap oleh gas? (UTUL UGM 2019)
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui
Termodinamika
$V_{2}= . . . . ?
Isotermal
Maka Nilai Kalor
Jawaban
E
12. Soal
Suatu gas ideal monoatomik sebanyak n mol mengalami proses termodinamik seperti ditunjukkan gambar. Proses AB adalah proses isotermik, jika T kelvin adalah temperatur gas ketika berada dalam keadaan A dan konstanta gas umum sama dengan R J/mol. K, kerja yang dilakukan gas pada proses CA adalah . . . joule (UTBK 2019)
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui
Proses AB adalah isotermal
Proses CA adalah isobarik
Usaha CA
Jawaban E
13. Soal
Sejumlah gas argon mengalami proses kuasistatik dari keadaan A ke keadaan B kemudian ke keadaan C dan kembali ke keadaan A seperti ditunjukkan pada gambar. Anggaplah gas argon sebagai gas ideal. Sketsa grafik temperatur gas sebagai fungsi volume pada proses AB yang mungkin adalah? (UTBK 2019)
Pembahasan
Diketahui
proses kuasistatik dari keadaan A ke keadaan B
Nilai W positif maka grafik T dan V yang sesuai adalah yang ditunjukan grafik D
atau menggunakan analisis matematika untuk grafik AB
maka
maka hubungan grafik T dan V berbentuk persamaan kuadrat maka grafik berbentuk kurva dengan koefisien a positif.
Jawaban D
14. Soal
Suatu gas ideal monoatomik yang berada di dalam ruang tertutup mula - mula tekanannya dan volumenya 25 liter, kemudian menjalani proses isobarik sehingga volumenya berubah menjadi 10 liter. Gas lalu mengalami proses ishokhorik sehingga tekanannya berubah menjadi , selanjutnya gas mengalami proses isotermik sehingga tekanan dan volumenya kembali ke posisi semula. Grafik yang sesuai dengan proses ini adalah?
Diketahui Gambar
Termodinamika
Grafik (P,V) termodinamika
Dimulai dari tekanannya dan volumenya 25 liter
Proses Isobarik : volume menjadi 10 liter (grafik mendatar ke kiri)
Proses Isokhorik : volume menjadi (grafik vertikal ke atas)
Proses Isotermal : volume menjadi 25 liter (grafik melengkung)
maka grafik yang sesuai adalah C
Jawaban C
15. Soal
Gas ideal monoatomic sebanyak n mol menjadi termodinamika dalam wadah yang volumenya tetap. Pada proses tersebut, gas menyerap kalor sebesar Q joule dan perubahan tekanan sebesar a Pa. Volume wadah sama dengan . . . . ()
A. 2Q/a
B. Q/a
C. 2Q/3a
D. Q/2a
E. 2Q/5a
Pembahasan
Kalor
Jawaban C
16. Soal
Sejumlah gas ideal menjalani proses termodinamika sehingga volumenya berubah dari 2 menjadi 1 . Proses terjadi pada tekanan tetap 1,5 kPa. Jika energi internal gas berkurang sebesar 2 kJ, energi panas yang diterima gas sama dengan . . . . J UTBK 2022
A. -3.500
B. 3.500
C. -2.500
D. 2.500
E. 4.500
Pembahasan
Diketahui
Tekanan tetap
Ditanya Kalor?
17. Soal
Satu mol gas ideal monoatomik mengalami proses seperti pada gambar.
Mula - mula gas mengalami proses isokhorik dengan volume sebesar V. Selanjutnya gas tersebut tidak mengalami perpindahan kalor dan akhirnya gas tersebut berada pada kondisi isobarik dengan tekanan P.
1. Kerja yang dilakukan gas selama proses sama dengan nol
2. Kalor yang diserap selama proses sama dengan kerja yang dilakukan gas
3. Kerja yang dilakukan gas selama proses sebesar
4. Kerja yagn dilakukan gas selama proses sebesar
Pernyataan yang benar untuk proses tersebut adalah?UTUL UGM 2021
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. hanya 4
E. semua benar
Pembahasan
Diketahui:
AB : isokhorik
BC : adiabatik
CA : isobarik
Jawaban B
18. Soal
Sebuah silinder berpiston berisi gas ideal yang volumenya , tekanannya dan suhunya 300 K. Silinder itu kemudian disentuhkan pada tandon kalor yang suhunya dijaga tetap 900 K. Gas menjalani ekspansi pada tekanan tetap sehingga suhunya menjadi 900 K. Berapakah volume gas ideal pada akhir proses ekspansi? UM UGM 2019
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui: isobarik
Jawaban A
19. Soal
Suatu gas ideal dengan volume mula - mula bersuhu . Kemudian gas tersebut dipanaskan pada tekanan konstan hingga suhunya . Petambahan volumenya adalah . . . .(UM UGM 2018)
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui: isobarik
Jawaban A
20. Soal
Suatu gas ideal mengalami proses ekspansi. Selama ekspansi energi dalamnya tidak berubah. Bila awalnya tekanannya adalah dan volumenya , maka berikut ini adalah nilai tekanan dan volumenya yang mungkin bagi gas ideal tadi ?
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui: isobarik
dan
Energi dalam tidak berubah maka gas mengalami proses isotermal, maka:
Maka nilai tekanan dan volume yang mungkin adalah
Jawaban D
21. Soal
Gas ideal (1,0 mol) bekerja di dalam mesin yg beroperasi pada siklus yang ditunjukkan pada gambar.
Proses BE dan DA bersifat reversibel dan adiabatik. Tentukan efisiensi mesin?
A. 25%
B. 50%
C. 75%
D. 80%
E. 85%
Pembahasan
Diketahui: Grafik
maka:
Jawaban C
22. Soal
Dua tabung kaca dengan volume sama dihubungkan dengan sebuah pipa sempit dan diisi dengan gas pada dan tekanan 76 cmHg. Salah satu tabung kemudian ditempatkan dalam es yang sedang melebur dan tabung lainnya ditempatkan dalam kamar mandi yang suhunya dijaga tetap . Berapa tekanan dalam tabung sekarang jika pemuaian tabung dan pemuaian volume pipa diabaikan.
A. 76,00 cm Hg
B. 80,50 cm Hg
C. 83,75 cm Hg
D. 87,25 cm Hg
E. 102,0 cm Hg
Pembahasan
Diketahui:
Awal
Akhir
maka
Jawaban D
Terima kasih, sangat membantu
ReplyDeletesama - sama dek. semoga sukses
DeleteMakasih banyak kak. Sudah membantu
ReplyDeleteSama sama. Semoga sukses
Delete