Hukum Termodinamika I Proses-proses Persamaan Keadaan Gas Usaha

dokumen-dokumen yang mirip
Contoh soal mesin Carnot mesin kalor ideal (penerapan hukum II termodinamika)

Contoh soal dan pembahasan

DEPARTEMEN KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

Merupakan cabang ilmu fisika yang membahas hubungan panas/kalor dan usaha yang dilakukan oleh panas/kalor tersebut

FIsika KTSP & K-13 TERMODINAMIKA. K e l a s. A. Pengertian Termodinamika

Q = ΔU + W.. (9 9) Perjanjian tanda yang berlaku untuk Persamaan (9-9) tersebut adalah sebagai berikut.

NAMA : FAHMI YAHYA NIM : DBD TEKNIK PERTAMBANGAN TERMODINAMIKA DALAM KIMIA TERMODINAMIKA 1 FISIKA TERMODINAMIKA 2 FISIKA

Panas dan Hukum Termodinamika I

HUKUM KE-1 TERMODINAMIKA

1. Siklus, Hukum Termodinamika II dan Mesin Kalor. Pada gambar di atas siklus terdiri dari 3 proses

Remedial UB-2 Genap Fisika Kelas XI Tahun Ajaran 2011 / 2012 P

Pilihlah jawaban yang paling benar!

1. Dalam perhitungan gas, temperatur harus dituliskan dalam satuan... A. Celsius B. Reamur C. Kelvin D. Fahrenheit E. Henry

BAB TERMODINAMIKA V(L)

Teori Kinetik Zat. 1. Gas mudah berubah bentuk dan volumenya. 2. Gas dapat digolongkan sebagai fluida, hanya kerapatannya jauh lebih kecil.

γ = = γ = konstanta Laplace. c c dipanaskan (pada tekanan tetap) ; maka volume akan bertambah dengan V. D.TERMODINAMIKA

Sulistyani, M.Si.

BAB TERMODINAMIKA. dw = F dx = P A dx = P dv. Untuk proses dari V1 ke V2, kerja (usaha) yang dilakukan oleh gas adalah W =

sifat-sifat gas ideal Hukum tentang gas 3. Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

TERMODINAMIKA HUKUM KE-0 HUKUM KE-1 HUKUM KE-2 NK /9

Efisiensi Mesin Carnot

Teori Kinetik Gas dan Termodinamika 1 TEORI KINETIK GAS

A. HUKUM I THERMODINAMIKA

Xpedia Fisika. Soal - Termodinamika

FISIKA DASAR HUKUM-HUKUM TERMODINAMIKA

FIsika TEORI KINETIK GAS

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

LEMBAR KERJA SISWA TEORI KINETIK GAS. Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI / II. Nama Kelompok:

TEORI KINETIK GAS DAN TERMODINAMIKA

4. Hukum-hukum Termodinamika dan Proses

Fisika Dasar I (FI-321)

Termodinamika Usaha Luar Energi Dalam

TERMODINAMIKA. Thermos = Panas Dynamic = Perubahan

IR. STEVANUS ARIANTO 1

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

BAB 14 TEORI KINETIK GAS

Bab 4 Analisis Energi dalam Sistem Tertutup

BAB V PENUTUP. pengaruh yang positif dan signifikan antara gaya belajar terhadap hasil belajar dan

TEORI KINETIK GAS DAN TERMODINAMIKA

TERMODINAMIKA (I) Dr. Ifa Puspasari

Xpedia Fisika. Soal Zat dan Kalor

Xpedia Fisika. Kapita Selekta Set Energi kinetik rata-rata dari molekul dalam sauatu bahan paling dekat berhubungan dengan

Bab VIII Teori Kinetik Gas

PROSES ADIABATIK PADA REAKSI PEMBAKARAN MOTOR ROKET PROPELAN

TERMODINAMIKA (II) Dr. Ifa Puspasari

Siklus Carnot dan Hukum Termodinamika II

Hukum Termodinamika 1. Adhi Harmoko S,M.Kom

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Temperatur adalah derajat panas suatu benda. Dua benda dikatakan berada dalam keseimbangan termal apabila temperaturnya sama.

HIDROSTATIS. 05. EBTANAS Sebongkah es terapung di laut terlihat seperti gambar

BAB TEORI KINETIK GAS

Latihan Soal UAS Fisika Panas dan Gelombang

:: MATERI MUDAH :: Persamaan Gas Ideal Pertemuan ke 1

Soal Teori Kinetik Gas

Hukum Termodinamika II

ANALISIS KESALAHAN SISWA DALAM MENGERJAKAN SOAL-SOAL FISIKA TERMODINAMIKA PADA SISWA SMA NEGERI 1 MAGETAN

KIMIA FISIKA I. nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id (0271)

--- alifis.wordpress.com

Perbandingan skala temperatur =================================== Celcius Reamur Fahrenheit ===================================

213 BAB 9 TERMODINAMIKA

Xpedia Fisika. Soal TKG ( Teori Kinetik Gas )

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pengertian Dasar Termodinamika Termodinamika secara sederhana dapat diartikan sebagai ilmu pengetahuan yang membahas dinamika panas suatu sistem Termo

1. Suhu. - pengertian suhu - pengukuran suhu - skala suhu - pemuaian

LAPORAN MINI RISET MISKONSEPSI MATERI TERMODINAMIKA

S.U.H.U. D.A.N. K.A.L.O.R

Teori Kinetik Gas Teori Kinetik Gas Sifat makroskopis Sifat mikroskopis Pengertian Gas Ideal Persamaan Umum Gas Ideal

Antiremed Kelas 11 Fisika

RANCANGAN KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR (SATUAN ACUAN PERKULIAHAN) Kode MK/SKS : TM 322/2 SKS

Diktat Fisika XI-2 Damriani. Dra. Damriani SMAN 3 Bandar Lampung 2008

1. Suhu dan Termometer. Suhu ukuran/derajat panas dinginnya suatu benda atau energi kinetik rata-rata yang dimiliki oleh molekul2 suatu benda.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Catatan : Dalam menghitung Q dan W selama satu siklus, sebaiknya digunakan harga-harga mutlak

Hukum I Termodinamika. Dosen : Syafa at Ariful Huda, M.Pd

SUHU DAN KALOR OLEH SAEFUL KARIM JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FPMIPA UPI

Pembimbing : Agus Purwanto, D.Sc.

Teori Kinetik & Interpretasi molekular dari Suhu. FI-1101: Teori Kinetik Gas, Hal 1

Fisika Dasar I (FI-321)

W = p V= p(v2 V1) Secara umum, usaha dapat dinyatakan sebagai integral tekanan terhadap perubahan volume yang ditulis sebagai

BAB VI SIKLUS UDARA TERMODINAMIKA

HUKUM I TERMODINAMIKA

BAB IV TERMOKIMIA A. PENGERTIAN KALOR REAKSI

Rencana Pembelajaran Kegiatan Mingguan (RPKPM).

MAKALAH TEMODINAMIKA KIMIA SISTEM TERMDINAMIKA. Disusun oleh: Kelompok

BAB II KAJIAN TEORETIS DAN HIPOTESIS. melaksanakan proses pembelajaran adalah menilai hasil belajar siswa. Hasil belajar

Pilihan ganda soal dan jawaban teori kinetik gas 20 butir. 5 uraian soal dan jawaban teori kinetik gas.

10/18/2012. James Prescoutt Joule. Konsep dasar : Kerja. Kerja. Konsep dasar : Kerja. TERMODINAMIKA KIMIA (KIMIA FISIK 1 ) Hukum Termodinamika Pertama

Antiremed Kelas 11 FISIKA

BAB 1 Energi : Pengertian, Konsep, dan Satuan

BAB TEEORI KINETIK GAS

7. Temperatur Teori Atom Zat. Tidak dapat dibagi

GAS. Sifat-sifat gas

Jawaban TERMODINAMIKA I

-Ibnu Fariz A -Akhmad Rivaldi C -Ghanang Samanata Y -Fadlan Izra -Raihan Aldo -Dimas Nur. Kelompok 6 Termokimia, Arah dan Proses

Teori Kinetik Gas. C = o C K K = K 273 o C. Keterangan : P2 = tekanan gas akhir (N/m 2 atau Pa) V1 = volume gas awal (m3)

I. Hukum Kedua Termodinamika

Sistem pendingin siklus kompresi uap merupakan daur yang terbanyak. daur ini terjadi proses kompresi (1 ke 2), 4) dan penguapan (4 ke 1), seperti pada

PEMERINTAH PROVINSI DAERAH KHUSUS IBUKOTA JAKARTA DINAS PENDIDIKAN

KIMIA FISIKA I TC Dr. Ifa Puspasari

TEORI KINETIK GAS. Nama : Kelas : Bahan ajar Teori Kinetik Gas. Bahan Ajar Fisika Kelas XI Semester II Page 1

Transkripsi:

Contoh Soal dan 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 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 Persamaan Keadaan Gas Hukum Gay-Lussac Tekanan tetap V / T = Konstan V 1/ T1 = V 2/ T2 Hukum Charles Volume tetap P / T = Konstan P 1/ T1 = P 2/ T2 Hukum Boyle Suhu tetap PV = Konstan P 1 V 1 = P 2 V 2 P, V, T Berubah (non adiabatis) (P V ) 1 1 / (T1) = (P 2 V 2 ) / (T2) Adiabatis P 1 V γ γ 1 = P 2 V 2 T 1 V γ 1 γ 1 1 = T 2 V 2 γ = perbandingan kalor jenis gas pada tekanan tetap dan volum tetap γ = C p/ Cv Usaha W = P(ΔV) Isobaris W = 0 Isokhoris W = nrt ln (V 2 / V 1 ) Isotermis W = 3 / 2 nrδt Adiabatis ( gas monoatomik) T = suhu (Kelvin, jangan Celcius) P = tekanan (Pa = N/m 2 ) V = volume (m 3 )

n = jumlah mol 1 liter = 10 3 m 3 1 atm = 10 5 Pa ( atau ikut soal!) Jika tidak diketahui di soal ambil nilai ln 2 = 0,693 Mesin Carnot η = ( 1 T r / Tt ) x 100 % η = ( W / Q1 ) x 100% W = Q 1 Q 2 η = efisiensi mesin Carnot (%) T r = suhu reservoir rendah (Kelvin) T t = suhu reservoir tinggi (Kelvin) W = usaha (joule) Q 1 = kalor masuk / diserap reservoir tinggi (joule) Q 2 = kalor keluar / dibuang reservoir rendah (joule) Contoh Soal dan Soal No. 1 Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m 3 dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m 3. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut! (1 atm = 1,01 x 10 5 Pa) V 2 = 4,5 m 3 V 1 = 2,0 m 3 P = 2 atm = 2,02 x 10 5 Pa Isobaris Tekanan Tetap W = P (ΔV) W = P(V 2 V 1 ) W = 2,02 x 10 5 (4,5 2,0) = 5,05 x 10 5 joule Soal No. 2 1,5 m 3 gas helium yang bersuhu 27 o C dipanaskan secara isobarik sampai 87 o C. Jika tekanan gas helium 2 x 10 5 N/m 2, 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) V 1 = 1,5 m 3 T 1 = 27 o C = 300 K T 2 = 87 o C = 360 K P = 2 x 10 5 N/m 2 W = PΔV Mencari V 2 : V 2 / T2 = V 1/ T1

V 2 = ( V 1/ T1 ) x T 2 = ( 1,5 / 300 ) x 360 = 1,8 m 3 W = PΔV = 2 x 10 5 (1,8 1,5) = 0,6 x 10 5 = 60 x 10 3 = 60 kj Soal No. 3 2000 / 693 mol gas helium pada suhu tetap 27 o 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! n = 2000 / 693 mol V 2 = 5 L V 1 = 2,5 L T = 27 o C = 300 K Usaha yang dilakukan gas : W = nrt ln (V 2 / V 1 ) 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) η = ( 1 T r / Tt ) x 100 % Hilangkan saja 100% untuk memudahkan perhitungan : η = ( 1 400 / 600 ) = 1 / 3 η = ( W / Q1 ) 1 / 3 = W / 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

E. 60 kj (Sumber Soal : UN Fisika 2010 P04 No. 17) W AC = W AB + W BC W AC = 0 + (2 x 10 5 )(3,5 1,5) = 4 x 10 5 = 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) Data pertama: η = 40% = 4 / 10 T t = 400 K Cari terlebih dahulu suhu rendahnya (T r ) hilangkan 100 % untuk mempermudah perhitungan: η = 1 ( Tr / Tt ) 4 / 10 = 1 ( Tr / 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 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

a) Efisiensi mesin Carnot Tt = 227 o C = 500 K Tr = 27 o C = 300 K η = ( 1 Tr / Tt ) x 100% η = ( 1 300 / 500 ) x 100% = 40% b) Usaha mesin Carnot η = W / Q1 4 / 10 = W / 1200 W = 480 joule c) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin Carnot Q 2 = Q 1 W = 1200 480 = 720 joule Q 2 : 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 W = Usaha (kerja) = Luas kurva siklus = Luas bidang abcda W = ab x bc W = 2 x (2 x 10 5 ) = 400 kilojoule