Contoh Soal Termodinamika – Untuk para siswa SMA serta MA khususnya jurusan IPA istilah termodinamika tentu bukan menjadi hal baru. Hal itu karena termodinamika sudah diajarkan melalui mata pelajaran fisika pada jenjang sekolah menengah atas.
Termodinamika sendiri memberikan pembelajaran mengenai proses berubahnya energi panas menjadi bentuk energi lainnya. Artinya contoh soal termodinamika juga membahas seputar perubahan energi panas.
Meskipun dasar ilmu termodinamika tidak mengalami perubahan namun karena berubahnya kurikulum pendidikan di Indonesia maka contoh soalnya berubah. Oleh karena itu, para siswa perlu mengetahui bagaimana sebenarnya contoh soal termodinamika kurikulum K13.
Dalam kesempatan kali ini, kami ingin berbagi info seputar contoh soal termodinamika beserta rangkuman materi, rumus hitung, jawaban hingga pembahasan soalnya. Silakan simak ulasan seputar soal termodinamika di bawah secara seksama.
Rangkuman Pelajaran Termodinamika
Agar mudah ketika mengerjakan soal termodinamika, kalian perlu memahami materinya lebih dulu. Maka dari itu, simaklah rangkuman pelajaran termodinamika berikut secara seksama.
Konsep Dasar Termodinamika
Seperti sudah disinggung di atas bahwa termodinamika merupakan salah satu cabang ilmu fisika. Dimana bila ditarik ke arah konsep dasar, maka termodinamika mempunyai pengertian sebagai pembelajaran terkait perubahan variabel volume, tekanan, entropi, kapasitas kalor, suhu, usaha serta tentunya energi.
Hukum-hukum Termodinamika
Di dalam pelajaran seputar termodinamika fisika SMA terutama kelas 11, beberapa hukum dasar akan diberikan. Berikut adalah hukum-hukum termodinamika yang nantinya wajib dipahami para pelajar SMA/MA.
- H. 0 Termodinamika (Ke Nol)
Apabila dua sistem setimbang diukur menggunakan sistem setimbang ke tiga (contoh : termometer) maka ketiganya masih tetap dalam kondisi setimbang (equibrilium). - H. I Termodinamika (Pertama)
Besarnya pertambahan atau pengurangan panas suatu sistem berbanding lurus terhadap jumlah perubahan energi & usaha pada sistem tersebut. - H. II Termodinamika (Kedua)
Kalor tidak mungkin diubah seluruhnya menjadi energi serta hanya mengalir dari reservoir (benda/sistem) dengan suhu tinggi ke rendah saja. Hukum kedua ini didukung dengan 4 (empat) pernyataan yakni pendapat Kevin-Plank, Clausius, Aliran Kalor & Entropi.
Nantinya dalam pembelajaran hukum pertama kalian akan belajar tentang teori kinetik gas, mulai dari kondisi isokhorik, isotermik, isobarik, dan adiabatik. Jadi sebaiknya pelajari juga bentuk Contoh Soal Teori Kinetik Gas.
Contoh Teknologi Terapan Termodinamika
Informasi penting lainnya seputar termodinamika adalah terkait contoh teknologi terapan nya. Dimana sejauh ini termodinamika digunakan dalam berbagai peralatan seperti contoh :
- Termos
- Radiator kendaraan
- Kulkas (refrigerator)
- Air Conditioner (AC)
Apabila ditinjau dari daftar di atas maka terlihat bahwa sebagian besar teknologi terapan termodinamika menggunakan konsepsi dasar mesin Carnot. Jadi jangan heran jika nanti di dalam soal termodinamika kalian harus menghitung koefisien jenis mesin tersebut.
Rumus Hitung Termodinamika
Kalau sudah paham dengan materinya, selanjutnya kalian perlu tahu apa saja rumus hitung yang dipakai ketika mengerjakan soal termodinamika. Di bawah ini adalah rumus hitung utama terkait contoh soal termodinamika.
Contoh Soal Termodinamika
Kalau sudah paham dengan rumusnya, berikutnya tinggal mencoba menerapkan langsung ke contoh soal termodinamika nya. Simaklah beberapa contoh soal mengenai termodinamika SMA kelas 11 berdasarkan kurikulum K13 berikut ini.
Contoh Soal 1
Rizal mempunyai sebuah gas dengan kondisi volume awal sebesar 2 m3, kemudian Ia menambahkan panas sehingga volumenya menjadi 4,5 m3 (isobarik). Apabila besar tekanannya adalah 2 atm, berapa nilai usahanya?
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 2
Suatu hari Albert memutuskan untuk melakukan percobaan memanaskan gas helium bervolume 1,5 m3 dari semula bersuhu 27°C menjadi 87°C. Apabila tekanannya adalah 2×105 Pa, berapakah usahanya?
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 3
Baskoro membuat percobaan dengan gas helium sebanyak 2000/693 mol sehingga volumenya beruah menjadi 2 kali lipat. Jika volume akhirnya adalah 5 liter, hitung nilai usahanya! (R=8,314 J/mol K & ln2 = 0,693)
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 4
Ari mempunyai sebuah mesin Carnot yang bekerja di suhu tinggi 600 Kelvin. Bila mesin Ari tersebut mampu menyerap kalor sebesar 600 J ke reservoir bersuhu rendah 400 Kelvin, maka berapakah koefisien usahanya?
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 5
Mesin Carnot milik Desta mampu menghasilkan efisiensi sebesar 40% pada reservoir panas bersuhu 400 Kelvin. Jika suhu tersebut diubah menjadi 640 Kelvin, berapa efisiensinya sekarang?
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 6
Riza memiliki mesin Carnot dengan koefisien efisiensi 0,4 dengan keterangan reservoir suhu tinggi 800 K. Jika Riza menginginkan efisiensi mesinnya sebesar 0,5 maka suhunya harus diubah ke nilai?
Pembahasan & Jawaban :
Contoh Soal 7-10
Suatu hari Roy melakukan pengukuran kinerja mesin Carnot miliknya, sehingga dirinya memperoleh data seperti pada gambar berikut.
Apabila kemampuan penyerapan kalor reservoir suhu tinggi mesin Roy adalah 1200 J, hitunglah nilai-nilai :
a) Efisiensi (soal nomor 7)
b) Usaha (soal nomor 8)
c) Perbandingan kalor & usaha (soal nomor 9)
d) Proses yang terjadi dari titik a-b, b-c, c-d serta d-a (soal nomor 10)
Pembahasan & Jawaban :
Sebagai informasi tambahan, sebagian besar soal di atas kami dapatkan dari soal SPMB. Sehingga ada kemungkinan besar nantinya contoh soal termodinamika jenis di atas dimunculkan pada ujian AKM di kemudian hari.
Kesimpulan
Itulah kiranya bahasan seputar contoh soal termodinamika beserta jawabannya dari Orangbaik.org. Berdasarkan pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa saat mengerjakan soal termodinamika kalian sangat perlu memahami konsep serta rumus hitung nya. Selain itu, soal termodinamika juga akan dipelajari ketika kalian melanjutkan studi di berbagai jurusan teknik (engineering).
