Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Details Category: UN Fisika SMA

Fisika Study Center - Belajar ujian Nasional, Pembahasan Soal dan Penyelesaian Ujian nasional fisika SMA 2011, soal Paket 12 nomor 16-20.

Soal No. 16

Perhatikan gambar di samping!

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah
Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah....

A. 300 J B. 400 J C. 500 J D. 600 J

E. 700 J


Pembahasan Efisiensi mesin (η), Suhu (T), Kalor masuk (Q1), Usaha (W)

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Belajar Thermodinamika / Mesin Carnot

Soal No. 17

Batang logam yang sama ukurannya, tetapi terbuat dari logam yang berbeda digabung seperti pada gambar di samping ini.

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Jika konduktivitas termal logam I = 4 kali konduktivitas logam II, maka suhu pada sambungan kedua logam tersebut adalah.... A. 45°C B. 40°C C. 35°C D. 30°C E. 25°C

Pembahasan

Perpindahan kalor secara konduksi.

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Bela jar Menentukan Suhu Sambungan Logam

Soal No. 18


Air bermassa 200 gram bersuhu 30°C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan bersuhu 90°C. (Kalor jenis air = 1 kal.gram−1°C−1). Suhu air campuran pada saat keseimbangan termal adalah.... A. 10°C B. 30°C C. 50°C D. 75°C E. 150°C

Pembahasan

Azas pertukaran kalor, kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Air 100 gram yang lebih panas, melepas kalor hingga suhunya turun menjadi t, air 200 gram yang lebih dingin menyerap kalor hingga suhunya naik menjadi t.

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Bela jar Kalor / Azas Black

Soal No. 19


Benda bermassa 100 gram bergerak dengan laju 5 m .s−1. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan F bekerja selama 0,2 s. Besar gaya F adalah.... A. 0,5 N B. 1,0 N C. 2,5 N D. 10 N E. 25 N

Pembahasan

Impuls dan perubahan momentum benda.

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Belajar Momentum


Belajar Impuls

Soal No. 20

Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah....[Sn = 25 cm] A. 10 kali B. 18 kali C. 22 kali D. 30 kali E. 50 kali

Pembahasan

Alat optik mikroskop mata tidak berakomodasi / berakomodasi minimum.

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Belajar Mikroskop


1. Soal UN 2008/2009 P12 No.18

Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping! Jika kalor yang diserap (Q1) = 10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah…

A. 1.500 J

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

B. 4.000 J

C. 5.000 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (T2) = 400 K

Suhu tinggi (T1) = 800 K

Kalor yang diserap (Q1) = 10.000 Joule

Ditanya : Usaha yang dihasilkan mesin Carnot (W)

Jawab :

Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

W = (1/2)(10.000) = 5000 Joule

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2010/2011 P25

Perhatikan gambar di samping! Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah…

A. 300 J

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 700 J

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (TL) = 400 K

Suhu tinggi (TH) = 600 K

Kalor yang diserap (Q1) = 600 Joule

Ditanya : Usaha yang dihasilkan mesin Carnot (W)

Jawab :

Efisiensi mesin kalor ideal (mesin Carnot) :

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

W = (1/3)(600) = 200 Joule

Jawaban yang benar adalah E.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.19

Perhatikan grafik siklus Carnot ABCDA di bawah ini! Berdasarkan data pada grafik, efisiensi mesin Carnot adalah…

A. 10 %

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

B. 20 %

C. 25 %

D. 30 %

E. 35 %

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (TL) = 350 K

Suhu tinggi (TH) = 500 K

Ditanya : Efisiensi mesin Carnot (e)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (TH – TL) / TH

e = (500 – 350) / 500

e = 150 / 500

e = 0,3

e = 30/100 = 30 %

Jawaban yang benar adalah D.

4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.19

Pada grafik P-V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 K. Jika usaha yang dilakukan oleh mesin adalah W, maka kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah adalah…

A. W

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

B. 2 W

C. 3 W

D. 4 W

E. 6 W

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (TL) = 400 K

Suhu tinggi (TH) = 600 K

Ditanya : Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah (Q2)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (TH – TL) / TH

e = (600 – 400) / 600

e = 200 / 600

e = 1/3

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

Keterangan : W = usaha yang dilakukan mesin, e = efisiensi mesin, Q1 = kalor yang diserap mesin.

W = (1/3)(Q1)

3W = Q1

Kalor yang dikeluarkan pada suhu rendah :

Q2 = Q1 – W

Q2 = 3W – W

Q2 = 2W

Jawaban yang benar adalah B.

5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.19

Grafik P-V dari sebuah siklus Carnot terlihat seperti gambar berikut. Jika kalor yang dilepas ke lingkungan 3.000 Joule, maka kalor yang diserap sistem adalah…

A. 3.000 J

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

B. 4.000 J

C. 4.800 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

Pembahasan

Diketahui :

Suhu rendah (TL) = 500 K

Suhu tinggi (TH) = 800 K

Kalor yang dilepaskan (Q2) = 3000 Joule

Ditanya : Kalor yang diserap sistem (Q1)

Jawab :

Efisiensi mesin Carnot :

e = (TH – TL) / TH

e = (800 – 500) /8600

e = 300 / 800

e = 3/8

Usaha yang dilakukan oleh mesin Carnot :

W = e Q1

W = (3/8)(Q1)

8W/3 = Q1

Q2 = Q1 – W

Q2 = 8W/3 – 3W/3

Q2 = 5W/3

3Q2 = 5W

W = 3Q2/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800

Kalor yang diserap sistem :

Q1 = W + Q2 = 1800 + 3000 = 4800 Joule

Jawaban yang benar adalah C.

6. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.19

Sebuah mesin Carnot menerima kalor dari reservoir suhu tinggi 800 K dan mempunyai efisiensi 50%. Agar efisiensi menjadi 80% dengan mempertahankan suhu reservoir rendah tetap, maka suhu tinggi harus diubah menjadi….

A. 1.600 K

B. 2.000 K

C. 2.400 K

D. 4.000 K

E. 6.400 K

Pembahasan

Diketahui :

Jika suhu tinggi (TH) = 800 K , efisiensi (e) = 50% = 0,5

Ditanya : Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 80% = 0,8

Jawab :

Suhu rendah = 400 Kelvin

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 80 % ?

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Suhu tinggi = 2.000 Kelvin

Jawaban yang benar adalah B.

7. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.19

Sebuah mesin Carnot bekerja pada reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 40%. Supaya efisiensi mesin menjadi 75% dengan suhu reservoir rendah tetap, maka reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi….

A. 480 K

B. 840 K

C. 900 K

D. 1028 K

E. 1440 K

Pembahasan

Diketahui :

Jika suhu tinggi (TH) = 600 K , efisiensi (e) = 40% = 0,4

Ditanya : Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 75% = 0,75

Jawab :

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Suhu rendah = 360 Kelvin

Berapa suhu tinggi (TH) agar efisiensi (e) = 75 % ?

Perhatikan gambar disamping besar usaha yang dilakukan mesin kalor tersebut adalah

Suhu tinggi = 1440 Kelvin

Jawaban yang benar adalah E.