Kumpulan Contoh Soal Termodinamika Lengkap dengan Jawabannya
Penulis kumparan
·waktu baca 3 menit
Tulisan dari Berita Terkini tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarTermodinamika merupakan salah satu bagian dalam ilmu sains, khususnya fisika yang berkaitan dengan panas atau kalor. Anda bisa mengartikan termodinamika sebagai cabang ilmu fisika yang membahas hubungan panas atau kalor dan usaha yang dilakukan oleh kalor tersebut. Bagi Anda yang kini mencari contoh soal termodinamika untuk pemahaman materi, simak penjelasannya dalam artikel di bawah ini.
Baca Juga: Kumpulan Contoh Soal Luas Permukaan Bola dalam Matematika
Kumpulan Contoh Soal Termodinamika Lengkap dengan Jawabannya
Berikut ini adalah kumpulan berbagai contoh soal termodinamika lengkap dengan kunci jawabannya yang dikutip dari buku Termodinamika: Tinjauan Sains dan Rekayasa karya Masruroh, Lailatin Nuriyah, dan Istiroyah (2021:125).
1. Volume awal dari suatu gas adalah 3 m3 akan dipanaskan secara isobarik agar volume nya berubah menjadi 6 m3. Jika diketahui tekanan gas adalah 2 atm, berapakah usaha luar gas tersebut!
(1 atm = 1,01 x 105 Pa)
Jawaban:
V2 = 6 m3
V1 = 3 m3
P = 2 atm = 2,02 × 105 Pa
Isobaris → Tekanan Tetap
W = P (ΔV)
W = P(V2 − V1)
W = 2,02 × 105 × (6 − 3)
W = 2,02 × 105 × 3
W = 6,06 × 105 Joule
Jadi, usaha luar gas tersebut adalah 6,06 × 105 Joule.
2. 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....
Jawaban:
η = ( 1 − Tr / 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
3. Suatu gas helium dengan volume 3,1 m3 bersuhu 37oC dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volumenya berubah menjadi 77oC. Jika diketahui tekanan gas helium 2 ×105 N/m2 , tentukan usaha luar gas tersebut!
Jawaban:
V1 = 3,1 m3
T1 = 37oC = 310 K
T2 = 77oC = 350 K
P = 2 × 105 N/m2
V2/T2 = V1/T1
V2 = ( V1/T1 ) × T2 = ( 3,1/310 ) × 350 = 3,5 m3
W = PΔV
W = 2 × 105 × (3,5 − 3,1)
W = 2 × 105 × 0,4
W = 0,8 × 105 J
W = 80 × 103 J
W = 80 kJ
Jadi, usaha luar gas tersebut adalah 80 kJ.
Semoga contoh soal termodinamika di atas bisa membantu Anda untuk memahami materi fisika tersebut, ya. (Anne)