Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinam

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

Mata Dunia

Seputar Ilmu Pengetahuan
Home

Sains

Teknik

Energi Terbarukan

Kesehatan

Ilmu Umum

Ilmu Penting


Kirim Materi

Daftar Lengkap Isi Blog

Bisnis Online Modal
10Ribu
Investmandiri.com

Kontes SEO
Zoteromedia
Zoteromedia.com

Hasilkan 250ribu
dalam sehari
Uangvisitor.com

Home / Fisika / Teknik Kimia / Teknik Mesin / Contoh Soal Dan Pembahasannya
Termodinamika

Contoh Soal Dan Pembahasannya Termodinamika

Author -  Mesriah Ria

Date - 21:36:00

sika teknik kimia teknik mesin

Contoh Soal dan Pembahasan tentang Termodinamika, Materi Fisika
kelas 2 (XI) SMA. Mencakup Usaha, Proses-Proses Termodinamika,
Hukum Termodinamika I dan Mesin
Carnot.

Rumus – Rumus Minimal
Hukum Termodinamika I
ΔU = Q − W
Keterangan :
ΔU = perubahan energi dalam (joule)
Q = kalor (joule)
W = usaha (joule)
Proses-proses
Isobaris → tekanan tetap

Isotermis → suhu tetap → ΔU = 0
Isokhoris → volume tetap (atau isovolumis atau isometric) → W = 0
Adiabatis → tidak terjadi pertukaran kalor → Q = 0
Siklus → daur → ΔU = 0
http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

1/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

PROMOTED CONTENT

by

Are You 25+? Sign
In, And Men Will
Text You
Themselves


Ini bagaimana ia
menjadi jutawan
dalam satu tahun

Learn How To
Make Earning
$4600 An Hour A
Reality

Rahasia turunkan
berat dengan
cepat telah
terungkap! Klik
untuk

Persamaan Keadaan Gas
Hukum Gay-Lussac
Tekanan tetap → V/T = Konstan → V1/T1 = V2/T2
Hukum Charles

Volume tetap → P/T = Konstan → P1/T1 = P2/T2
Hukum Boyle
Suhu tetap → PV = Konstan → P1V1 = P2V2
P, V, T Berubah (non adiabatis)
(P V ) /
(P V )
1 1 (T1) = 2 2 / (T2)

Adiabatis
P1V1 γ= P2V2γ
T1V1 γ − 1= T2V2γ − 1
γ = perbandingan kalor jenis gas pada tekanan tetap dan volum tetap → γ
= Cp/Cv
Usaha
W = P(ΔV) → Isobaris
W = 0 → Isokhoris
W = nRT ln (V2 / V1) → Isotermis
W = − 3/2 nRΔT → Adiabatis ( gas monoatomik)
Keterangan :
T = suhu (Kelvin, jangan Celcius)

P = tekanan (Pa = N/m2)
V = volume (m3)
n = jumlah mol
1 liter = 10−3m3
1 atm = 105 Pa ( atau ikut soal!)
Jika tidak diketahui di soal ambil nilai ln 2 = 0,693
Mesin Carnot
η = ( 1 − Tr / Tt ) x 100 %
η = ( W / Q1 ) x 100%
W = Q1 − Q2
Keterangan :
η = efisiensi mesin Carnot (%)
Tr = suhu reservoir rendah (Kelvin)
Tt = suhu reservoir tinggi (Kelvin)
http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

2/9

1/25/2018


Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

W = usaha (joule)
Q1 = kalor masuk / diserap reservoir tinggi (joule)
Q2 = kalor keluar / dibuang reservoir rendah (joule)
Contoh Soal dan Pembahasan
Soal No. 1
Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi
isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Jika tekanan gas adalah
2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut!
(1 atm = 1,01 x 105 Pa)
Pembahasan
Data :
V2 = 4,5 m3
V1 = 2,0 m3
P = 2 atm = 2,02 x 105 Pa
Isobaris → Tekanan Tetap
W = P (ΔV)
W = P(V2 − V1)
W = 2,02 x 105 (4,5 − 2,0) = 5,05 x 105 joule

Soal No. 2
1,5 m3 gas helium yang bersuhu 27oC dipanaskan secara isobarik
sampai 87oC. Jika tekanan gas helium 2 x 105 N/m2 , gas helium
melakukan usaha luar sebesar….
A. 60 kJ
B. 120 kJ
C. 280 kJ
D. 480 kJ
E. 660 kJ
(Sumber Soal : UMPTN 1995)
Pembahasan
Data :
V1 = 1,5 m3
T1 = 27oC = 300 K
T2 = 87oC = 360 K
P = 2 x 105 N/m2
W = PΔV
Mencari V2 :
V / =V /
2 T2

1 T1

V2 = ( V1/T1 ) x T2 = ( 1,5/300 ) x 360 = 1,8 m3
W = PΔV = 2 x 105(1,8 − 1,5) = 0,6 x 105 = 60 x 103 = 60 kJ
Soal No. 3
2000/
o
693 mol gas helium pada suhu tetap 27 C mengalami perubahan

volume dari 2,5 liter menjadi 5 liter. Jika R = 8,314 J/mol K dan ln 2 =
0,693 tentukan usaha yang dilakukan gas helium!

http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

3/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia


Pembahasan
Data :
n = 2000/693 mol
V2 = 5 L
V1 = 2,5 L
T = 27oC = 300 K
Usaha yang dilakukan gas :
W = nRT ln (V2 / V1)
W = (2000/693 mol) ( 8,314 J/mol K)(300 K) ln ( 5 L / 2,5 L )
W = (2000/693) (8,314) (300) (0,693) = 4988,4 joule
Soal No. 4
Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja
mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K,
maka usaha yang dihasilkan adalah….
A. 120 J
B. 124 J
C. 135 J
D. 148 J
E. 200 J
(Sumber Soal : UN Fisika 2009 P04 No. 18)

Pembahasan
η = ( 1 − Tr / Tt ) x 100 %
Hilangkan saja 100% untuk memudahkan perhitungan :
η = ( 1 − 400/600) = 1/3
η = ( W / Q1 )
1/ = W/
3
600

W = 200 J
Soal No. 5
Diagram P−V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika
ditunjukkan seperti gambar berikut!

Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar….
A. 660 kJ
B. 400 kJ
C. 280 kJ
D. 120 kJ

http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

4/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

E. 60 kJ
(Sumber Soal : UN Fisika 2010 P04 No. 17)
Pembahasan
WAC = WAB + WBC
WAC = 0 + (2 x 105)(3,5 − 1,5) = 4 x 105 = 400 kJ
Soal No. 6
Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan
mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K,
efisiensinya…..%
A. 50,0
B. 52,5
C. 57,0
D. 62,5
E. 64,0
(Sumber Soal : SPMB 2004)
Pembahasan
Data pertama:
η = 40% = 4 / 10
Tt = 400 K
Cari terlebih dahulu suhu rendahnya (Tr) hilangkan 100 % untuk
mempermudah perhitungan:
η = 1 − (Tr/Tt)
4/
Tr
10 = 1 − ( /400)

(Tr/400) = 6 / 10
Tr = 240 K
Data kedua :
Tt = 640 K
Tr = 240 K (dari hasil perhitungan pertama)
η = ( 1 − Tr/Tt) x 100%
η = ( 1 − 240/640) x 100%
η = ( 5 / 8 ) x 100% = 62,5%
Soal No. 7
Perhatikan gambar berikut ini!

Jika kalor yang diserap reservoir suhu tinggi adalah 1200 joule, tentukan :
a) Efisiensi mesin Carnot
http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

5/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

b) Usaha mesin Carnot
c) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang
dilakukan mesin Carnot
d) Jenis proses ab, bc, cd dan da
Pembahasan
a) Efisiensi mesin Carnot
Data :
Tt = 227oC = 500 K
Tr = 27oC = 300 K
η = ( 1 − Tr/Tt) x 100%
η = ( 1 − 300/500) x 100% = 40%
b) Usaha mesin Carnot
η = W/Q1
4/ = W/
10
1200

W = 480 joule
c) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang
dilakukan mesin Carnot
Q2 = Q1 − W = 1200 − 480 = 720 joule
Q2 : W = 720 : 480 = 9 : 6 = 3 : 2
d) Jenis proses ab, bc, cd dan da
ab → pemuaian isotermis (volume gas bertambah, suhu gas tetap)
bc → pemuaian adiabatis (volume gas bertambah, suhu gas turun)
cd → pemampatan isotermal (volume gas berkurang, suhu gas tetap)
da → pemampatan adiabatis (volume gas berkurang, suhu gas naik)
Soal No. 8

Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar P − V di
atas. Kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah….kilojoule.
A. 200
B. 400
C. 600
D. 800
E. 1000
Pembahasan
W = Usaha (kerja) = Luas kurva siklus = Luas bidang abcda
W = ab x bc
W = 2 x (2 x 105) = 400 kilojoule

http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

6/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

Demikianlah beberapa contoh soal dan pembahasannya tentang
termodinamika, jika anda masih bingun dan ingin mengetahui lebih lanjut
tentang termodinamika, kami sarankan untuk anda belajar melalui sebuah
aplikasi ruang guru, aplikasi tersebut sangat cocok untuk anda yang ingin
belajar materi fisika dengan gaya yang santai dan penjelasan yang
sederhana.
Aplikasi ruang guru dapat anda download secara gratis di play store.
Selain itu, aplikasi ruang guru juga berisi berbagai video pembalajaran
yang tentunya sangat mudah untuk anda pahami.

Kabar baiknya, saat ini ruang guru lagi mengadakan Ruang Video –
SBMPTN yang dapat anda ikuti dalam mempersiapkan pengetahuan
anda untuk menghadapi SBMPTN. Pada Ruang Video – SBMPTN
tersebut, Ruangguru akan menyediakan sarana bagi anda untuk
menonton lebih dari 2000 video pembahasan mengenai konsep dan soalsoal pelajaran yang dikemas secara menarik serta menyenangkan
dengan tujuan membuat belajar menjadi lebih efisien dan efektif sehigga
anda akan lebih siap dalam menghadapi SBMPTN. Jika tertarik silahkan
bergabung melalui situs resminya berikut ini.
Ruang Video – SBMPTN

Share
Google

Facebook

Twitter

More

Related Articles :
Perbedaan Arus Ac Dan Dc
Perbedaan arus ac dan dcAC merupakan singkatan dari Alternating
Current. Arus AC adalah arus listrik yang nilainya berubah
terhadap sa ...

Fotokimia
800x600 Fotokimia adalah fenomena yang mengkaitkan reaksi
kimia dengan cahaya. 

Bisa reaksi kimia yang mengahasilkan

cahaya at ...

Teknologi Terbaru, Mengunjungi Mars Lewat Dunia
Maya
Dalam beberapa tahun terakhir, kita bisa melihat bahwa negaranegara maju seperti Amerika Serikat semakin giat memperbanyak misi-misi
...

Penataan Ulang Karbokation
Normal

0

false

false

false

EN-US

X-NONE

X-NONE

MicrosoftInternetExplorer4 ...

Tahap-tahap Dalam Ekplorasi Minyak dan Gas Bumi
Tahap-tahap Dalam Ekplorasi Minyak dan Gas Bumi, Eksplorasi
adalah

penyelidikan

lapangan

untuk

mengumpulkan

data/informasi selengkap m ...

http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

7/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

0 Comments

Sort by

Add a comment...

Facebook Comments Plugin

Newer Post

Home

Older Post

Dapatkan Update
Artikel Gratis!

Enter Email Anda Disini...
RSS Feed

Twitter

Subscribe
Google Plus

Type and click enter...
Hasilkan 250ribu dalam sehari
cara menghasilkan uangd engan cepa
modal langsung dapat dalam sehari
Uangvisitor.com
Bisnis Online Modal 10Ribu
Ingin menghasilkan uang dengan cep
dengan modal murah
Investmandiri.com
Kontes SEO Zoteromedia
bila anda memiliki kemampuan SEO s
gabung dan raih jutaan rupiah
Zoteromedia.com

Popular Posts
Contoh Soal dan
Pembahasannya
Termodinamika
Jenis – Jenis Manusia
Purba Di Wilayah Asia,
Afrika, Dan Eropa
Perbedaan
Pelaksanaan
Demokrasi Orde Lama,
Orde Baru Dan
Reformasi
Contoh Soal dan
Pembahasannya
tentang Dinamika
Gerak
Download Kumpulan
Buku (E-book) Psikologi
Update
http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

8/9

1/25/2018

Contoh Soal dan Pembahasannya Termodinamika | Mata Dunia

DUALISME GELOMBANG
dan PARTIKEL

Kategori
agama

akuntansi

angin

bahasa indonesia

biofuel

Eksperimen kimia

fakta

lsafat
geogra

sika

astronomi
biologi
farmasi

gelombang laut

geothermal

hukum

informatika

Kata motivasi

kebidanan

kedokteran

keperawatan

kesehatan

kewirausahaan

kimia

lingkungan

makalah

matematika

motivasi

pelajaran sekolah

pendidikan
pertanian
sejarah

materi kuliah

Pengetahuan umum
pkn

psikologi

sel surya

teknik elektro

sosiologi

statistik

teknik geologi

teknik informatika
teknik mesin

sastra

teknik kimia

teknik pertambangan

teknik planologi

teknik sipil

teknologi terkini

tenaga air

Tips

Makanan ini musuh terburuk lemak!
Turun 23 kg dalam satu bulan! Di
pagi hari

 

About Us | Contact Us | Disclaimer | Privacy | Sitemap
Copyright © 2016 Mata Dunia All Right Reserved Created By Arlina Design

http://www.matadunia.id/2016/10/contoh-soal-dan-pembahasannya.html

9/9