Fisikastudycenter.com- Soal Pembahasan UNas Fisika SMA 2012 A86 Nomor 16 - 20.

Soal No. 16
Perhatikan pernyataan berikut:
(1) konduktivitas logam
(2) perbedaan suhu ujung-ujung logam
(3) panjang logam
(4) massa logam

Faktor-faktor yang menentukan laju perambatan kalor pada logam adalah....
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (4)
E. (4) saja

Pembahasan
Banyaknya kalor yang mengalir pada suatu penghantar ditunjukkan rumus berikut:
Q         kAΔ T
^__ = ^________
t             L

k = konduktivitas termal bahan
A = luas penampang bahan
L = panjang bahan
Δ T = selisih suhu ujung-ujung bahan

1, 2, 3 benar.

Soal No. 17
Air sebanyak 60 gram bersuhu 90°C (kalor jenis air = 1 kal.g⁻¹.°C⁻¹) dicampur 40 gram air sejenis bersuhu 25°C. Jika tidak ada faktor lain yang mempengaruhi proses ini, maka suhu akhir campuran adalah....
A. 15,4 °C
B. 23,0 °C
C. 46,0 °C
D. 64,0 °C
E. 77,0 °C

Pembahasan
Soal tentang azas black
Kalor yang dilepas air panas = kalor yang dterima air dingin.
m₁cΔT₁ = m₂cΔT₂
m₁ΔT₁ = m₂ΔT₂
(60)(90° − t) = (40)(t − 25°)
(6)(90° − t) = (4)(t − 25°)
540° − 6t = 4t − 100°
640° = 10t
t = 640° / 10 = 64 °

Soal No. 18
Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 27°C, tekanan 1 atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 327°C dan tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi....
A. 1 liter
B. 0,5 liter
C. 0,25 liter
D. 0,125 liter
E. 0,0625 liter

Pembahasan
Data soal:
T₁ = 27°C = 300 K
P₁ = 1 atm
V₁ = 0,5 liter

T₂ = 327°C = 600 K
P₂ = 2 atm
V₂ = ..........

P₁ V₁                P₂ V₂
_______ ₌ _______
  T₁                  T₂

(1)(0,5)          (2) V₂
_______ ₌ _______
  300                600

V₂ = 0,5 liter

Soal No. 19
Suatu gas ideal dalam ruang tertutup mengalami proses isokhorik sehingga :
(1) suhunya berubah
(2) volumenya tetap
(3) tekanan berubah
(4) usahanya = nol

Pernyataan yang benar adalah....
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2), dan (3) saja
C. (1) dan (3) saja
D. (2) dan (4) saja
E. (3) dan (4) saja

Pembahasan
Isokhoris atau nama lainnya isovolumis atau bisa juga disebut isometric adalah proses pada volume tetap → (2) benar.
Pada proses volume tetap, usaha adalah nol, ingat rumus W = P Δ V = P (0) = nol. → (4) benar.
Proses pada suhu tetap dinamakan isothermis / isothermal
Proses pada tekanan tetap dinamakan isobaris
(1) dan (3) juga benar.

Soal No. 20
Perhatikan gambar berikut!

Suatu gas mengalami proses A-B-C. Usaha yang dilakukan gas pada proses tersebut adalah....
A. 2 joule
B. 4 joule
C. 8 joule
D. 12 joule
E. 16 joule

Pembahasan
Cara Pertama
W_AC = W_AB + W_BC
AB adalah proses isobaris sehingga → W_AB = PΔV = 4 x (3 − 1) = 8 joule
BC adalah proses isovolumis → W_bC = 0
W_AC = 8 joule + 0 = 8 joule

Cara kedua
W = Luas kurva grafik P-v
W = 4 (3 − 1) = 8 joule