Soal Fisika SMA Kelas 11 Tentang Termodinamika Serta Pembahasannya

Berikut ini soal fisika SMA kelas 11 tentang termodinamika Serta pembahasannya:

1. Gas helium dengan volume 2,9 m³ dan suhu 27 ^oC dipanaskan secara isobarik sampai 77 ^oC. Jika tekanan gas helium 2 x 10⁵ N/m, berapakah usaha yang dilakukan oleh gas?

Pembahasan

2. Sebanyak 8 mol suatu gas ideal suhunya 47^o C memuai secara isotermal dari 3 m³ menjadi 7 m³. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas jika menggunakan tetapan gas umum R = 8,31 J/mol K

Pembahasan

3. Suatu sistem gas monoatomik pada suhu 27º C memiliki tekanan sebesar 2,4 × 10⁵ Pa dan bervolume 38 liter. Sistem menyerap kalor dari lingkungan secara isobarik sehingga suhunya naik menjadi 87º C. Tentukan volume gas sekarang, usaha luar yang dilakukan gas !

Pembahasan

4. Dua mol gas ideal monoatomik suhunya dinaikkan dari 27^o C menjadi 97^o C pada tekanan tetap. Jika konstanta gas umum R = 8,31 J/molK, maka hitunglah:

a. perubahan energi dalam,

b. usaha yang dilakukan oleh gas

c. kalor yang diperlukan!

Pembahasan

5. Suatu gas menerima kalor 7.000 kalori, menghasilkan usaha sebesar 10.000 J. Berapakah perubahan energi dalam pada gas? (1 kalori = 4,18 joule)

Pembahasan

Diketahui:

Q = 7.000 kalori = 7.000 x 4,18 = 29.260 J

W = 10.000 J

Ditanya: ∆U = ... ?

Jawab:

∆U = Q – W

= (29.260 – 10.000) J

= 19.260 J

6. Sebuah mesin kalor mengambil kalor sebesar 800 joule dari tandon bersuhu dan membuang kalor 200 joule pada tandon bersuhu rendah. Hitunglah:

a) usaha luar yang dilakukan mesin

b) efisiensi mesin

Pembahasan

7.Sebuah mesin Carnot menyerap kalor sebesar 2800 kJ. Mesin ini bekerja pada reservoir bersuhu 500 K dan 250 K. Berapa kalor yang terbuang oleh mesin?

Pembahasan

8. Suatu mesin Carnot dengan reservoir panasnya bersuhu 500 K mempunyai efisiensi 60%. Jika mesin reservoir panas mesin tersebut dinaikkan suhunya menjadi 800 K, berapakah efisiensinya?

Pembahasan