Termodinamika kali ini mencakup sub bab, hukum nol, satu, dan dua termodinamika. Berikut 10 soal dan pembahasan termodinamika (bagian 1) yang dapat dipelajari sebelum ujian.
Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Teori Kinetika Gas (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini!
1. Dua benda berada dalam kesetimbangan termal apabila memiliki . . .
A. Suhu sama
B. Massa sama
C. Tekanan sama
D. Jumlah partikel sama
E. Energi sama
Pembahasan :
Saat energi (kalor) kedua benda sama, aliran energi tidak akan terjadi. Keadaan inilah yang disebut dengan kesetimbangan termal.
Jawaban E
2. Jennie meletakkan karet penghapus di atas meja belajar yang terbuat dari kayu. Kayu pada meja belajar memiliki massa dan kalor jenis yang lebih besar dari karet penghapus. Namun, kedua benda berada dalam suhu yang sama. Pernyataan yang tepat mengenai keadaan tersebut adalah . . .
A. Energi berpindah dari karet penghapus ke meja belajar
B. Energi berpindah dari meja belajar ke karet penghapus
C. Pindah dari meja belajar ke karet penghapus, kemudian kembali ke meja belajar
D. Energi berpindah dari karet penghapus ke meja belajar, kemudian kembali ke karet penghapus
E. Tidak terjadi perpindahan energi
Pembahasan :
Benda berada dalam kondisi kesetimbangan termal. Tidak ada aliran energi antara satu sama lain.
Jawaban E
3. Sepotong tembaga dilemparkan ke dalam gelas yang berisi air. Jika suhu air di dalam gelas meningkat, maka . . .
A. Suhu tembaga meningkat
B. Suhu tembaga menurun
C. Suhu tembaga tetap
D. Energi tidak berpindah
E. Energi berpindah dari tembaga ke air
Pembahasan :
Energi akan mengalir ke tembaga karena energi air lebih besar daripada tembaga.
Jawaban A.
Pernyataan berikut untuk soal nomor 4 – 6!
Berada pada wadah bertekanan 1 atm dan suhu 27 oC. Kemudian, gas berekspansi secara isobarik, sehingga volumenya berubah dari 20 L menjadi 25 L.
4. Usaha yang dilakukan gas helium pada wadah sebesar . . .
A. 500 J
B. 600 J
C. 700 J
D. 800 J
E. 900 J
Pembahasan :
Diketahui :
P = konstan = isobarik
P = 1 atm = 105 Pa
ΔV = V2 – V1 = 25 – 20 = 5 L = 5 x 10-3 m3
Ditanya :
W = P. ΔV = 105. (5 x 10-3) = 500 J
Jawaban A.
5. Perubahan energi internal gas tersebut adalah . . .
A. 765 J
B. 825 J
C. 875 J
D. 935 J
E. 1005 J
Pembahasan :
Diketahui :
R = 8,314 J/mol.K
T1 = 27 oC = 300 K
Ditanya : Energi internal (ΔU)
*Mencari suhu akhir (T2)
| V1/T1 | = | V2/T2 |
| (20 x 10-3)/300 | = | (25 x 10-3)/ T2 |
| T2 | = | 375 |
*Mencari energi internal (ΔU)
ΔU = (3/2).n.R.ΔT
ΔU = (3/2).n.R.(T2- T1)
ΔU = (3/2).1.(8,314).(375- 300)
ΔU = 935 J
Jawaban D.
6. Kalor yang diterima gas helium adalah . . .
A. 1225 J
B. 1275 J
C. 1335 J
D. 1400 J
E. 1435 J
Pembahasan :
Q = ΔU + W
Q = 935 + 500 = 1435 J
Jawaban E.
7. Perhatikan gambar di bawah ini!
A. Meningkat
B. Menurun
C. Tidak berubah
D. Tidak dapat ditentukan
E. Sama
Pembahasan :
Kondisi di atas adalah kondisi adiabatik, dimana tidak ada P,V, ataupun T yang konstan. Volume berkurang, suhu meningkat, tekanan bertambah.
Jawaban A.
8. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini!
1) Pada proses isobarik, usaha yang dilakukan gas sama dengan perubahan energi internalnya
2) Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan usaha
3) Pada proses adiabatik, kalor yang dilepas gas sama dengan usahanya
4) Pada proses isotermal, energi internal gas tidak berubah
Pernyataan yang benar nomor . . .
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. Benar semua
Pembahasan :
Pada kondisi isobarik, ΔU = Q + W, semua aspek ada. Mulai dari perubahan energi internal karena proses isobarik mengalami perubahan suhu, kalor karena ada energi luar yang mengalir ke dalam sistem, usaha karena piston bergerak.
Pada kondisi isokhorik, ΔU = Q. Usaha (W) kondisi nol karena piston diam karena volume tetap
Pada kondisi adiabatik, ΔU = W. Kalor (Q) nol karena tidak ada energi luar yang mengalir ke sistem.
Pada kondisi isothermal, Q = W. Energi internal (ΔU) nol karena tidak ada perubahan suhu yang terjadi dalam sistem.
Jawaban C.
9. Perhatikan gambar berikut ini!
A. Gas melakukan usaha pada silinder sebesar 50 J
B. Gas menerima usaha dari silinder sebesar 50 J
C. Gas melakukan usaha pada silinder sebesar 60 J
D. Gas menerima usaha dari silinder sebesar 50 J
E. Gas melakukan usaha pada silinder sebesar 10 J
Pembahasan :
Gas terkompresi (menyusut) pada proses isobarik (P tetap). Suhu (T) turun, volume (V) turun alias piston turun. Berarti silinder melakukan usaha pada gas atau gas menerima usaha.
W = P.ΔV
W = P.(V2-V1)
W = (105)(6-1)10-4 = 50 J
Jawaban B.
10. Tomozo memiliki besi, kaca, dan air dengan massa masing-masing 200 gr. Kalor jenis ketiga bahan tersebut berturut-turut adalah 450 J/kg.K, 670 J/kg.K, dan 4200 J/kg.K. Jika energi sebesar 100 J ditambahkan ke ketiga benda tersebut, maka urutan bahan yang memiliki suhu dari terbesar ke terkecil adalah . . .
A. Besi, air, kaca
B. Kaca, besi, air
C. Kaca, air, besi
D. Besi, kaca, air
E. Air, kaca, besi
Pembahasan :
Kalor jenis ibarat kantong energi. Semakin besar kantong tersebut, ia akan semakin lama terisi sedangkan tiap kantong dihargai dengan pertambahan nilai suhu 1 K.
Misal, Tomozo punya 10 kantong kecil dan 10 kantong besar. Tiap kantong diisi kelereng sampai penuh. Kantong kecil akan habis lebih dulu. Padahal tiap kantong dihargai sama (satu Kelvin).
Jawaban D.
Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Termodinamika (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Itulah 10 soal dan pembahasan termodinamika terdiri dari hukum nol, satu, dua termodinamika. Klik selanjutnya untuk soal dan pembahasan lainnya.
 ǀ Pilihan Ganda){kind=link}
Post a Comment
Post a Comment