Latihan Soal Termodinamika

Suhu suatu gas dalam sebuah ruangan tertutup mula-mula 50⁰C. Jika tekanan akhir pada ruangan tertutup tersebut 3 kali lebih besar dari tekanan semula, maka suhu akhir gas tersebut adalah….

• 110⁰C

• 120⁰C

• 130⁰C

• 140⁰C

• 150⁰C

Answer explanation

Lima buah mesin kalor beroperasi secara bersama-sama. Kalor yang diserap dari reservoir panas (Q1 ) dan kalor yang dibuang ke reservoir dingin (Q2 ) dari setiap mesin berbeda-beda. Perbedaan kalor tersebut ditunjukkan dalam tabel berikut. Berdasarkan data yang tertera pada tabel di atas, maka usaha terbesar dan terkecil dioperasikan oleh mesin kalor bernomor….

• 1 dan 2

• 3 dan 1

• 3 dan 4

• 1 dan 5

• 4 dan 5

Answer explanation

Sebuah mesin carnot menghasilkan daya 8 x 10⁵ W saat menyerap panas sebanyak 10 x 10⁵ J/s dari reservoir panas. Jika suhu reservoir tinggi 800 K, maka besar suhu reservoir rendahnya...

• 200 K

• 250 K

• 260 K

• 160 K

• 360 K

Answer explanation

Siklus Carnot adalah siklus termodinamika ideal yang terdiri dari empat proses reversible, yaitu dua proses isentropic (adiabatic reversible) dan dua proses isothermal (suhu konstan). Pernyataan berikut yang tidak benar tentang siklus Carnot adalah….

• siklus carnot terdiri dari dua proses isotermal dan dua proses adiabatik

• siklus carnot dapat diterapkan secara langsung pada mesin nyata tanpa modifikasi

• siklus carnot dapat mencapai efisiensi 100% jika suhu reservoir dingin adalah 0 k

• selama proses isotermal, suhu sistem tetap konstan meskipun terjadi pertukaran kalor

• efisiensi mesin carnot hanya bergantung pada suhu reservoir panas dan reservoir dingin

Sejumlah gas mengalami pemuaian dari 2 m³ menjadi 5 m³ pada tekanan 50 Pa. Jika energi dalam gas bertambah sebesar 150 J, maka besar kalornya adalah….

• 100 J

• 150 J

• 200 J

• 250 J

• 300 J

Answer explanation

Suatu pesawat pendingin carnot mempunyai koefisien kinerja 4. Jika reservoir yang tinggi 360⁰ K. Berdasarkan persamaan koefisien performansi mesin atau pesawat dingin C_p=T₂/(T₁ - T₂ ), di mana koefisien performansi (C_p), suhu tinggi (T₁), dan suhu rendah (T₂), maka besar reservoir yang bersuhu rendah adalah….

• 5 ⁰C

• 15 ⁰C

• 7 ⁰C

• 2 ⁰C

• 1 ⁰C

Answer explanation

Sebuah mesin pendingin memiliki kalor yang diserap (Q₂​) sebesar 3000 J dan kalor yang dibuang (Q₁) sebesar 5000 J. Besar koefisien kinerja (C_p) mesin tersebut adalah...

• 1

• 1,25

• 1,5

• 2

• 2,25

Answer explanation

Berikut adalah Diagram P-V dari suatu gas ideal yang mengalami proses termodinamika. Besar usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC berdasarkan diagram di atas adalah….

• 1500 kJ

• 2000 kJ

• 2500 kJ

• 3000 kJ

• 3500 kJ

Answer explanation

Gas oksigen dengan volume 3 m³ pada suhu 300 K dipanaskan secara isobarik hingga mencapai suhu 450 K. Jika tekanan gas oksigen 100.000 N/m², usaha yang dilakukan gas selama proses pemanasan adalah...

• 100000 J

• 150000 J

• 200000 J

• 250000 J

• 300000 J

Answer explanation

Sebuah mesin carnot bekerja dengan reservoir suhu tinggi 600 K dan memiliki efisiensi 50%. Efisiensi mesin carnot dinyatakan dengan rumus : η=1-T₂/T_1. Jika efisiensi mesin ingin di tingkatkan menjadi 75%, maka nilai T₂ dan suhu tinggi baru T₁' yang harus digunakan dengan memperthankan suhu rendah yang sama adalah...

• 300 K dan 1200 K

• 200 K dan 600 K

• 100 K dan 200 K

• 400 K dan 1600 K

• 500 K dan 1500 K

Answer explanation