Pada awal perjalanan, pengemudi mengatur tekanan ban mobilnya 2,81 х 105 Pa ketika suhu udara luar adalah 27oC. pada akhir perjalanan pengemudi mengukur tekanan ban sebesar 3,01 х 105 Pa. Dengan mengabaikan pemuaian ban mobil, tentukan suhu udara dalam ban pada akhir perjalanan?
Penyelesaian :
Pada soal ini kita dihadapkan pada 2 keadaan gas. Karena itu, kita harus putuskan mana yang merupakan keadaan 1 dan keadaan 2. Disini kita putuskan keadaan awal gas sebagai keadaan 1 dan keadaan akhir sebagai keadaan 2.
Diketahui
Keadaan 1 : p1 = 2,81 х 105 Pa , T1= 27oC + 273 = 300 K
Keadaan 2 : p2 = 3,01 х 105 Pa
Ditanya : T2=........?
Jawab :
Rumus :
= 
=
Karena pada soal tidak di ketahui volumnya maka volum diabaikan jadi rumus yang digunakan hanya 
= 
= = 
= 
T2 = 
T2 = 
T2 = 321,35 K
Kutipan :
Marthen Kanginan,2002, Fisika untuk SMA kelas XI, Erlangga, hal.185
Soal TERMODINAMIKA
Sebuah sisitem terdiri dari 4 kg air pada 80oC. 30 usaha dilakukan pada sistem dengan dengan mengaduknya dengan kincir, sementara 20 kkal panas dibuan.
a) Berapakah perubahan energi internal sistem?
b) Berapakah temperatur akhir sistem?
Jawab :
a) Mula-mula mengubah satuan panas yan dibuang dari kalori menjadi joule agar usaha dan panas dinyatakan dalam satuan yang sama. Selanjutnya kita hitung perubahan energi internal sistem dari hukum pertama termodinamika seperti dinyatakan dalam persamaan Q=ΔU+W. Karena 1 kkal = 4,18 kJ, 20kkal=20
4,18 kJ=83,6 kJ. Jadi 30 kJ usaha dilakukan pada sistem dan 83,6 kJ panas dikeluarkan. Panas neto yang ditambahkan pada sistem adalah Q= - 83,6 kJ, dan usaha yang dilakukan oelh sistem adalah W= -30kJ. Persamaan Q=ΔU+W menghasilkan
4,18 kJ=83,6 kJ. Jadi 30 kJ usaha dilakukan pada sistem dan 83,6 kJ panas dikeluarkan. Panas neto yang ditambahkan pada sistem adalah Q= - 83,6 kJ, dan usaha yang dilakukan oelh sistem adalah W= -30kJ. Persamaan Q=ΔU+W menghasilkan
Q=ΔU+W
-83,6 kJ= ΔU+(-30kJ)
ΔU= -83,6 kJ + 30 kJ = -53,6 kJ
Perubahan neto energi internal sistem adalah negatif karena lebih banyak energi dikelurkan dari sistem sebagai panas daripada yang ditambahkan ke sistem dengan melakukan usaha padanya.
b) Karena 4,18 kJ akan mengubah temperatur 1 kg air 1oC, perubahan temperatur 4 kg air adalah :
ΔT = 
= - 3,20 oC
= - 3,20 oC
Karena itu temperatur akhir adalah 80oC – 3,20 oC = 76,8 oC
Sumber : Tipler hal.619
Soal Interaksi Kalor
Terjadi sebuah pencampuran antara a gram es bersuhu -200C dengan b gram air bersuhu 550C . jika duhu setibang yang di capai adalah 200Cm kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis es 0,5 kal/gram0C, maka perbandingan antara masa es dengan masa air adalah,
Pada soal ini akan menggunakan runus asas black dan menggabungkan dengan rumus kalor laten dan rumus perubahan kalor. Kalo laten disini yaitu kalor beku,lebur uarm dan embun. Dan satuannya adalah J/Kg dan kal/g.
Pembahan soal !
Dik :
Mair = b
Mes= a
Cair=1 kal/goC
Ces=0.5 kal/goC
∆T= T2-T1= 20-(-20)=40
T1=-20
T2=20
∆T=T2-T1=55-20=35
T1=55
T2=20
Les=80 kal/g
Ditanya : perbandingan masa a dan b ?
Jawaban :
Qlepas = Q serap
Qair = Q es
Mair.cair. ∆Tair
b.1 .35
35b
|
=
=
=
=
|
Mes.ces. ∆Tes + mes. L
a.0,5 . 40 + a. 80
20a+80a
100a
|
=
rumusnya gak Jelas...!
BalasHapusberantakan
BalasHapus