spot_imgspot_img

Top 5 This Week

spot_img

Related Posts

Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Termodinamika

Pembahasan soal SBMPTN bidang study fisika wacana teori kinetik gas dan termodinamika ini termasuk beberapa subtopik dalam pecahan teori kinetik gas dan termodinamika yakni sifat-sifat gas ideal , persamaan kondisi gas ideal , proses dan jerih payah gas , teori kinetik gas ideal , aturan pertama termodinamika , aturan kedua termodinamika , dan mesin kalor. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study fisika , versi soal wacana teori kinetik gas dan termodinamika yang sering keluar antara lain menyeleksi sifat-sifat proses adiabatik , menganalisis proses isobarik suatu gas ideal monoatomik , menyeleksi saat-saat rata-rata molekul gas , menganalisis proses siklus yang dialami oleh gas ideal , menyeleksi jumlah kalor yang diperlukan untuk proses kenaikan volume , menyeleksi jerih payah yang dilakukan gas dalam proses isobaris , menyeleksi jumlah partikel gas kalau energi kinetik translasi dikenali , menyeleksi jerih payah yang dilakukan gas selama proses isotermal dan massa maksimum gas yang sanggup disimpan.

Soal 1
Gas ideal dalam suatu ruangan mengalami proses pemuaian secara adiabatik. Pada proses ini …
A. Dibutuhkan kalor untuk jerih payah luar
B. Dibutuhkan kalor untuk perhiasan energi dalam
C. Tekanan gas ideal bertambah
D. Suhu gas ideal naik
E. Suhu gas ideal turun

Pembahasan :
Proses adiabatik ialah proses dalam hal ini pemuaian yang ditandai dengan tidak adanya kalor yang masuk atau keluar metode sehingga berlaku ΔU = -W.

Jika gas memuai secara adiabatik , maka gas menjalankan kerja dan membuat penurunan energi dalam sistem. Energi dalam metode menyusut sebesar ΔU sehingga suhu gas juga turun.

Jawaban : E 

Soal 2
Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1 ,2 x 105 Pa dan volume 40 liter. Bila gas memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter , maka gas akan menyerap kalor dari lingkungan sebesar 2 x 103 J. Pada simpulan proses …
(1) Suhu gas akan bertambah
(2) Gas menjalankan jerih payah sebesar 1 ,2 x 103 J
(3) Gas mengalami pergantian energi dalam 800 J
(4) Massa jenis gas bertambah

Pembahasan :
Dik : P = 1 ,2 x 105 Pa , V1 = 40 L = 0 ,04 m3 , V2 = 50 L = 0 ,05 m3 , Q = 2 x 103 J

Pada proses isobarik , tekanan tetap sehingga berlaku:

V1  = V2
T1 T2
0 ,04  = 0 ,05
T1 T2

⇒ T2 = 5/4 T1
⇒ T2 = 1 ,25 T1
Karena T2 lebih besar dari T1 , memiliki arti suhu gas bertambah (1) Benar.

Usaha yang dilakukan gas untuk proses isobarik:
⇒ W = P.ΔV
⇒ W = P(V2 – V1)
⇒ W = 1 ,2 x 105 (0 ,05 – 0 ,04)
⇒ W = 1 ,2 x 103 J
Pernyataan (2) Benar.

Karena pernyataan 1 dan 2 benar , maka pernyataan 3 niscaya benar. Selanjutnya kita cek pernyataan 4 untuk menentukan jawabannya. Seperti yang kita tahu massa jenis dirumuskan selaku berikut :
⇒ ρ = m/V

Dari rumus tersebut sanggup kita lihat bahwa massa jenis gas berbanding terbalik dengan volume gas. Karena volume gas bertambah dan massanya tetap , maka massa jenis gas berkurang. Pernyataan (4) Salah.

Jadi , pilihan yang benar yakni 1 ,2 , dan 3.

Jawaban : A 

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Teori Relativitas Khusus.

Soal 3
Dua tabung diisi dengan gas berlainan tapi keduanya berada pada suhu yang sama. Diketahui Ma dan Mb yakni berat molekul kedua gas tersebut. Dengan demikian , besar saat-saat rata-rata molekul kedua gas yakni Pa dan Pb akan berhubungan satu sama lain menurut rumus …
A. Pa = Pb
B. Pa = Pb √Ma/Mb
C. Pa = Pb x Ma/Mb
D. Pa = Pb x Mb/Ma
E. Pa = Pb √Mb/Ma

Pembahasan :
Momentum partikel
⇒ p = m.v

⇒ p = m 3kT
m

⇒ p = √3mkT

Perbandingan momentum:

pa  = 3Ma.kT
pb 3Mb.kT
pa  = Ma
pb Mb

⇒ Pa = Pb √Ma/Mb

Jawaban : B

Soal 4
Gas ideal yang menjalankan pengembangan volume secara isobaris tidak menjalankan usaha.

SEBAB

Usaha yang dilakukan oleh gas ideal saat mengembang seimbang dengan pergantian tekanan gas.

Pembahasan :
Proses isobaris ialah proses yang dialami oleh suatu gas ideal dimana tekanannya tetap. Gas ideal yang menjalankan perluasan volume secara isobaris menjalankan jerih payah sebesar W = P.ΔV.

Dari rumus tersebut sanggup kita lihat bahwa jerih payah yang dilakukan oleh gas ideal saat mengembang secara isobaris berbanding lurus dengan pergantian volumenya.

Jadi , pernyataan dan argumentasi salah.

Jawaban : E

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Gelombang Bunyi – Efek Doppler.

Soal 5
Satu mol gas ideal mengalami proses isotermal pada suhu T sehingga volumenya menjadi dua kali. Jika R yakni konstanta gas molar , jerih payah yang dilakukan oleh gas selama proses tersebut yakni …
A. RTV
B. RT lnV
C. 2RT
D. RT ln2
E. RT ln(2V)

Pembahasan :
Dik : V2 = 2V1.

Pada proses isotermal , suhunya tetap. Usaha pada proses iostermal:
⇒ W = R T ln (V2/V1)
⇒ W = R T ln (2V1/V1)
⇒ W = R T ln 2

Jawaban : D

Soal 6
Satu mol gas oksigen dipanasi pada tekanan tetap dan diawali pada temperatur 27o C. Jika dikenali konstanta gas 2 kKal/mol oK , maka jumlah kalor yang diperlukan biar volume gas menjadi dua kali volume permulaan yakni …
A. 0 ,75 kKal
B. 1 ,0 kKal
C. 1 ,5 kKal
D. 3 ,25 kKal
E. 4 ,6 kKal

Pembahasan :
Dik : n = 1 mol , T1 = 27o C = 300 K , R = 2 kKal/mol oK , V2 = 2V1.

Pada tekanan tetap (isobaris) berlaku:

V1  = V2
T1 T2
V1  = 2V1
300 T2

⇒ T2 = 600 K

Kalor yang dibutuhkan:
⇒ Q = 5/2 n.R.ΔT
⇒ Q = 5/2 x 1 x 2 (600 – 300)
⇒ Q = 5/2 (600)
⇒ Q = 1500 Kal
⇒ Q = 1 ,5 kKal.

 Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Bumi Antariksa – Hukum Keppler.

Soal 7
Dua m3 gas helium bersuhu 27oC dipanaskan secara isobarik hingga 77oC. Jika tekanannya 3 x 105 N/m2 , maka jerih payah yang dilakukan gas yakni …
A. 100 kJ
B. 140 kJ
C. 200 kJ
D. 260 kJ
E. 320 kJ

Pembahasan :
Dik :  T1 = 27o C = 300 K , T2 = 77o C = 350 K , V1 = 2 m3 , P = 3 x 105 N/m2.

Untuk proses isobarik berlaku:

V1  = V2
T1 T2
2  = V1
300 350

⇒ V1 = 7/3 m3.

Usaha yang dilakukan gas:
⇒ W = P.ΔV
⇒ W = P(V2 – V1)
⇒ W = 3 x 105 (7/3 – 2)
⇒ W = 3 x 105 (1/3)
⇒ W = 105 J
⇒ W = 100 kJ.

Jawaban : A

Soal 8
Tekanan suatu gas dalam ember yang volumenya 100 cm3 yakni 200 kPa dan rata-rata energi kinetik translasi masing-masing partikel yakni 6 ,0 x 10-21 Joule. Jumlah partikel gas pada ember tersebut yakni ….
A. 3 x 1021
B. 5 x 1021
C. 8 x 1021
D. 10 x 1021
E. 12 x 1021

Pembahasan :
Dik : V = 100 cm3 = 10-4 m3 , P = 200 kPa = 2 x 105 N/m2 , Ek = 6 ,0 x 10-21 J

Jumlah partikel gas:

⇒ N = 3/2 PV
Ek
⇒ N = 3/2 (2 x 105)(10-4)
6 ,0 x 10-21
⇒ N =  30
6 ,0 x 10-21

⇒ N = 5 x 10-21

Jawaban : B

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Inti dan Radioaktivitas.

Soal 9
Suatu gas ideal mengalami proses siklus menyerupai diagram P-V di bawah ini

Pembahasan Soal SBMPTN Fisika Termodinamika

Pernyataan yang benar wacana siklus tersebut yakni …
(1) Usaha dari a ke b yakni 1 ,5 x 104 J
(2) Usaha dari b ke c yakni 0 ,5 x 104 J
(3) Usaha dari c ke a yakni nol
(4) Usaha neto dalam satu siklus yakni 1 ,0 x 104 J

Pembahasan :
Usaha dari a ke b
⇒ Wab = luas trapesium abde
⇒ Wab = ½ (2 + 1) 105 (0 ,2 – 0 ,1)
⇒ Wab = 1 ,5 x 104 J

Usaha dari b ke c
⇒ Wbc = luas segiempat bced
⇒ Wbc = 1 x 105 (0 ,1 – 0 ,2)
⇒ Wbc = -104 J

Karena pernyataan 1 benar dan pernyataan 2 salah , maka sanggup ditentukan pernyataan 3 benar dan pernyataan 4 salah. Kaprikornus , pilihan yang benar yakni 1 dan 3.

Jawaban : B

Soal 10
Sebuah tabung gas yang mempunyai katup pengaman akan melepaskan gas dari dalam tabung apabila tekanannya meraih 2 x106 Pa. Pada suhu 10o C tabung ini sanggup berisi gas tertentu maksimum 15 kg. Apabila suhu dinaikkan menjadi 30o C , maka massa maksimum gas yang sanggup tersimpan yakni sekitar …
A. 5 ,2 kg
B. 14 ,0 kg
C. 15 ,1 kg
D. 16 ,3 kg
E. 45 ,3 kg

Pembahasan :
Dik : T2 = 30o C = 303 K , T1 = 10o C = 283 K , m1 = 15 kg.

Perubahan gas menyanggupi persamaan

P1.V1  = P2.V2
m1.T1 m2T2

Tekanan dan volume gas konstan , sehingga:

1  = 1
m1.T1 m2T2

⇒ m1.T1 = m2T2
⇒ 15 (283) = 303 m2
⇒ m2 = 14 ,0 kg.

Jawaban : B
Share ke Facebook >>Share ke Twitter >>
Cafeberita.com yakni blog wacana materi belajar. Gunakan sajian atau pencarian untuk mendapatkan materi berguru yang ingin dipelajari.

admin
adminhttps://cafeberita.com
Segera hubungi kami melalui WhatsApp untuk informasi lebih lanjut dan jadilah bagian dari komunitas eksklusif kami. Jadikan impian hunian sempurna Anda menjadi kenyataan sekarang!

Popular Articles