Suatusistem yang berisu empat mol gas diatomik mengalami proses adiabatik pada suhu 527 K hingga - Fisika Kelas XI SMA Nasima Pages 101-150 - Flip PDF Download | FlipHTML5 Usaha dan Proses dalam Termodinamika, Hukum Termodinamika 1 2 dan 3, Rumus, Contoh Soal, Kunci Jawaban Suatusistem mengalami proses adiabatik. Pada sistem dilakukan usaha 100 J. Jika perubahan energi dalam sistem kalor yang diserap sistem adalah Q, Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan pada grafik P-V berikut ini. Besar usaha yang dilakukan gas pada siklus ABC adalah? A. 3,0 joule. B. 4,5 joule. C. 5,0 joule. D. 6,0 joule. Adabanyak sekali potensi dari CRISPR-Cas9 yang dapat memudahkan peneliti dalam menyelesaikan suatu masalah yang berkaitan dengan genetika. Para peneliti memandang CRISPR-Cas9 sebagai masa depan dalam mengatasi berbagai masalah di berbagai bidang akibat susunan genetika yang kurang sesuai. Untukmengatasi permasalahan tersebut, diperlukan adanya sebuah Fuller dan Ross dalam Jogiyanto (2000), suatu sistem dapat digambarkan secara sederhana sebagai suatu kumpulan elemen-elemen yang bergabung bersama-sama untuk sasaran yang umum sedangkan informasi sistem. Proses kelola sistem memiliki 4 proses yaitu tambah, update, Suatusistem mengalami proses adiabatik. Pada sistem dilakukan usaha 100 J. Jika perubahan energi dalam sistem adalah Δ U dan kalor yang diserap sistem adalah Q akan berlaku . A. B. ΔU = 100 J. C. ΔU = 10 J. D. Q = 0. E. ΔU + Q = -100 J. Pembahasan: Diketahui: W = -100 J (sistem dilakukan usaha) Q = 0 (adiabatik) Ditanya: ΔU soal matematika kelas 1 sd kurikulum merdeka. Rangkuman Materi Termodinamika Kelas 11TermodinamikaUsaha sistem terhadap lingkunganHukum termodinamikaHukum I TermodinamikaProses TermodinamikaKapasitas KalorMesin Carnot dan Mesin PendinginMesin CarnotMesin PendinginContoh Soal Termodinamika Pembahasan & Jawaban Kelas 11Rangkuman Materi Termodinamika Kelas 11TermodinamikaMerupakan cabang ilmu fisika yang membahas hubungan panas/kalor dan usaha yang dilakukan oleh panas/kalor tersebutUsaha sistem terhadap lingkunganPersamaan usaha yang dilakukan gas dapat ditulis sebagai berikutW = p V = p V2 – V1Keterangan p = tekanan gas N/m2V = perubahan volume m3W = usaha yang dilakukan gas joulePerubahan energi dalamPerubahan energi dalam U tidak bergantung pada proses bagaimana keadaan sistem berubah, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem termodinamikaHukum I TermodinamikaHukum I termodinamika menyatakan bahwa jumlah kalor pada suatu sistem sama dengan perubahan energi dalam sistem ditambah usaha yang dilakukan oleh sistemQ = U + WPerjanjian tanda untuk Q dan W sebagai berikut Jika sistem melakukan usaha terhadap lingkungan maka W bertanda sistem menerima usaha dari lingkungan maka W bertanda bertanda positif jika sistem menerima kalor dari lingkunganQ bertanda negatif jika sistem memberikan kalor kepada lingkunganProses TermodinamikaProses Isokhorikyaitu proses termodinamika yang terjadi pada gas dalam keadaan volum W= 0 maka Q = ΔU sehingga Q = 3/2 nRT T2-T1Proses Isobarikyaitu proses termodinamika yang terjadi pada gas keadaan tekanan WW=PV2 – V1Perubahan energi dalam ΔUΔU= 3/2 PV2 -V1SehinggaQ= 5/2 PV2-V1Proses Isotermikmerupakan proses termodinamika yang terjadi pada gas keadaan suhu WPerubahan energi dalam ΔU = 0 maka kalor Q = WProses Adiabatikmerupakan proses termodinamika yang berlangsung tanpa adanya pertukaran kalor antara sistem dan WKarena Q = 0 sehinggaΔU = -Wy = konstanta LaplaceKapasitas KalorMerupakan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu gas sebesar 1oC, dinyatakan dengan persamaanKapasitas kalor gas dapat dibedakan menjadi dua yaitu kapasitas kalor pada tekanan tetap Cp dan pada volume tetap CvPada proses isokhorikQv = UPada proses isobarikQp = U + pVDiperolehMesin Carnot dan Mesin PendinginMesin CarnotSebuah mesin Carnot memiliki empat langkah dalam pengoprasiannya. Berikut urutan keempat langkah proses yang terjadi dalam siklus langkah pertama, gas mengalami ekspansi isotermal. Reservoir suhu tinggi menyentuh dasar silinder dan jumlah beban di atas piston dikurangi. Selama proses ini berlangsung, temperatur sistem tidak berubah, namun volume sistem bertambah. Dari keadaan 1 ke keadaan 2, sejumlah kalor Q1 dipindahkan dari reservoir suhu tinggi ke dalam langkah kedua, gas berubah dari keadaan 2 ke keadaan 3 dan mengalami proses ekspansi adiabatik. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang keluar atau masuk ke dalam sistem. Tekanan gas diturunkan dengan cara mengurangi beban yang ada di atas piston. Akibatnya, temperatur sistem akan turun dan volumenya langkah ketiga, keadaan gas berubah dari keadaan 3 ke keadaan 4 melalui proses kompresi isotermal. Pada langkah ini, reservoir suhu rendah 200 K menyentuh dasar silinder dan jumlah beban di atas piston bertambah. Akibatnya tekanan sistem meningkat, temperaturnya konstan, dan volume sistem menurun. Dari keadaan 3 ke keadaan 4, sejumlah kalor Q2 dipindahkan dari gas ke reservoir suhu rendah untuk menjaga temperatur sistem agar tidak langkah keempat, gas mengalami proses kompresi adiabatik dan keadaannya berubah dari keadaan 4 ke keadaan1. Jumlah beban di atas piston bertambah. Selama proses ini berlangsung, tidak ada kalor yang keluar atau masuk ke dalam sistem, tekanan sistem meningkat, dan volumenya Carnot adalah mesin efisien yang bekerja dalam suhu reservoir tinggi dan suhu reservoir rendah. Oleh karena itu, suatu mesin Carnot memiliki efisiensi. Rumus efisiensi mesin Carnot sebagai = efisiensi mesin kalorT2 = suhu pada reservoir rendah KT1 = suhu pada reservior tinggi KW = usaha JouleQ1= kalor yang diserap JouleQ2 = kalor yang dilepas JouleMesin PendinginPrinsip kerja mesin pendingin contohnya lemari es dan penyejuk ruangan yaitu mengalirkan kalor keluar dari lingkungan sejuk ke lingkungan hangat. Sistem menerima kerja sebesar W dan menyerap kalor dengan suhu reservoir rendah T2 sebesar Q2 serta membuang sejumlah kalor yang lebih besar ke reservoir suhu tinggi T1 sebesar Q1. Untuk kerja dari mesin pendingin dapat ditentukan melalui koefisiensi performansi Kp = koefisiensi performansiT2 = suhu pada reservoir rendah KT1 = suhu pada reservior tinggi KW = usaha JouleQ1= kalor yang diserap JouleQ2 = kalor yang dilepas JouleContoh Soal Termodinamika Pembahasan & Jawaban Kelas 11Soal SBMPTN 2017Suatu mesin dalam satu siklus menyerap kalor sebesar 2 x 103 Joule dari reservoir panas dan melepaskan kalor 1,5 103 Joule ke reservoir yang temperaturnya lebih rendah. Jika waktu yang diperlukan untuk melakukan 4 siklus adalah 2 detik. Maka daya tersebut sebesar101 watt102 watt103 watt104 watt105 wattPEMBAHASAN Diketahui 4 siklus = 2 detik, maka 1 siklus = 0,5 detik Q1 = 2000 J Q2 = 1500 J W = 2000 – 1500 W = 500 J P = W/t P = 500/0,5 P = 1000 watt = 103 watt Jawaban CSoal UN 2014Sebuah mesin Carnot menggunakan reservoir suhu tinggi 327 oC, mempunyai efisiensi 60%. Agar efisiensi mesin Carnot naik menjadi 80% dengan suhu rendahnya tetap maka suhu tinggi mesin Carnot harus diubah menjadi…300 K450 K480 KPEMBAHASAN Jawaban DSoal SBMPTN 2014Sebuah mesin kalor memerlukan kerja 400 joule dalam siklusnya memiliki efisiensi 25% . Energi yang di ambil oleh reservoir panas adalah … JoulePEMBAHASAN Jawaban ESoal SNMPTN 2012Sebuah sistem 1 mol gas ideal monoatomik Cp = 5/2 R mengalami ekspansi isobarik pada tekanan 105 pa sehingga volumenya menjadi 2 kali volume awal. Bila volume awal 25 liter maka kalor yang diserap gas pada proses ini adalah …2550 J3760 J4750 J5730 J6250 JPEMBAHASAN Jawaban ESoal UN 2013Grafik P –V dari sebuah siklus Carnot terlihat seperti gambar kalor yang dilepas ke lingkungan Joule maka kalor yang diserap sistem adalah… JPEMBAHASAN Jawaban CSoal SNMPTN 2009Satu mol gas ideal mengalami proses isotermal pada suhu T sehingga volumenya menjadi dua kali, jika R adalah konstanta gas molar, usaha yang dikerjakan oleh gas selama proses tersebut adalah ….RTVRT lnV2RTRT ln 2RT ln 2VPEMBAHASAN Jawaban DSoal SNMPTN 2010Sebuah mesin carnot menyerap panas dari tandon panas bertemperatur 127°C dan membuang sebagian panasnya ke tandon dingin bertemperatur 27°C efisiensi terbesar yang dapat dicapai oleh mesin carnot tersebut adalah …..20,5 %25 %70,25 %90,7 %100 %PEMBAHASAN Jawaban BSoal SNMPTN 2010Jika sebuah mesin yang memiliki efisiensi terbesar 25% dalam operasinya membuang sebagian kalor ke tandon dingin yang bertemperatur 00C maka tandon panasnya bertemperatur …..76 0C91 0C170 0C100 0C364 0CPEMBAHASAN Jawaban BSoal UN 2013Gambar di bawah menunjukan grafik p – V pada mesin Q2 = 2/3 W maka efisiensi mesin carnot tersebut adalah…40%50%60%67%75%PEMBAHASAN Jawaban CSoal SPMB 20062m3 gas helium bersuhu 270C di panaskan secra isobarik sampai 770C jika tekanannya 3x 105 N /M2 maka usaha yang di lakukan gas adalah ……100 kJ140 kJ200 kJ260 kJ320 kJPEMBAHASAN Jawaban ASoal UN 2013Pada grafik p-V mesin Carnot berikut diketahui reservoir suhu tinggi 600 K dan suhu rendah 400 usaha yang di lakukan mesin adalah W maka kalor yang di keluarkan pada suhu rendah adalah…W2W3W4W6WPEMBAHASAN Jawaban BSoal SPMB 2003Gas ideal yang melakukan pengembangan volume secara isobaris tidak melakukan yang dilakukan oleh gas idel ketika mengembang sebanding dengan perubahan tekanan Pernyataan I Gas idel yang volumenya mengembang akan melakukan usaha dengan persamaan W = PV Pernyataan II Usaha yang di lakukan gas tidak sebanding dengan perubahan tekanan tetapi hanya sebanding dengan tekanan. Jawaban ESoal UN 2012Perhatikan gambar!Gas ideal melakukan proses perubahan tekanan P terhadap volume V, usaha yang dilakukan oleh gas pada proses tersebut adalah…20 Joule15 Joule10 Joule5 Joule4 JoulePEMBAHASAN Jawaban CSoal UMPTN 2010mesin carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing masing suhunya T1 dan T2 dengan T2 > T1. Efesiensi mesin tersebut 40% dan besarnya T1 =27 0C. Supaya efisiennya naik 60% maka besarnya perubahan T1 adalah …250 K300 K350 K400 K500 KPEMBAHASAN Jawaban ESoal UMPTN 2001sebuah mesin carnot bekerja diantara dua reservoir bersuhu 5270C dan 1270C apabila reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 2270C maka efesiensi mula mula dan terakhir masing masing adalah…30% dan 20%40% dan 20%50% dan 20%50% dan 30%60% dan 40%PEMBAHASAN Jawaban CSoal keadaan isobarik suatu gas yang bervolume 2 m3 dipanaskan secara perlahan-lahan dan volumenya berubah menjadi 4 m3 . Dengan bertambahnya volume maka timbul usaha luar gas sebesar 6 x 105 J. Besar tekanan gas adalah …3 x 105 N/m24 x 105 N/m25 x 105 N/m2 6 x 105 N/m27 x 105 N/m2PEMBAHASAN Diketahui V1 = 2 m3 V2 = 4 m3 W = 6 x 105 JMaka untuk menghitung besar tekanan pada keadaan isobaric sebagai berikut Jawaban ASoal gambar grafik di bawah ini!Dari grafik di atas, dapat kita hitung besar perbandingan usaha luar gas pada keadaan I dan II adalah …4 35 62 32 11 1PEMBAHASAN Diketahui Keadaan I P1 = 25 N/m2 V11 = 10 m3 V12 = 30 m3Keadaan II P2 = 25 N/m2 V21 = 20 m3 V22 = 50 m3Maka, menghitung besar perbandingan usaha luar gas keadaan I dan II sebagai berikut Jawaban BSoal Nitrogen N2 dengan massa 280 gr ditekan secara isotermis pada suhu 470 C sehingga volumenya menjadi 0,5 volume semula. Maka kerja luar gas yang dikeluarkan sebesar … BM nitrogen = 28 ; ln 0,5 = – 0,69; R = 8,31 J/molK JPEMBAHASAN Diketahui Massa Nitrogen = 280 gr T tetap = 470 C = 47 + 273 K = 320 K V2 = 0,5 V1 BM nitrogen = 28 ln 0,5 = – 0,69 R = 8,31 J/mol KMaka besar kerja luar gas dapat dihitung sebagai berikut Besar kerja luar gas bernilai negatif berarti sistem menerima kerja luar. Jawaban DSoal helium dengan volume 6 x 10-2 m3 dinaikkan volumenya menjadi 5 kali lipatnya pada keadaan isobarik. Usaha luar yang dilakukan gas pada sistem sebesar 4 x 105 J. Maka besar tekanan gas adalah …17,21 x 105 N/m2 18,11 x 105 N/m2 12,63 x 105 N/m2 16,67 x 105 N/m217,17 x 105 N/m2PEMBAHASAN Diketahui V1 = 6 x 10-2 m3 V2 = 5 x V1 = 5 x 6 x 10-2 m3 = 30 x 10-2 m3 W = 4 x 105 JMaka, besar tekanan gas adalah Jawaban DSoal keadaan isokhorik suatu gas mengalami kenaikan suhu dari 250C menjadi 400 C. Besar tekanan gas awal sebesar 15 Pa. Maka besar usaha luar gas adalah …1 x 102 J12 x 102 J0 J2 x 102 J3 x 102 JPEMBAHASAN Diketahui T1 = 250C T2 = 400C P = 15 PaMaka besar usaha luar gas dapat dihitung sebagai berikut W = pΔV Sistem dalam keadaan isokhorik volume tetap ΔV = 0 maka W = p. 0 = 0 Jawaban CSoal kinerja silinder mesin diesel terjadi pemampatan udara melalui proses adiabatik. Mula-mula volume udara 100 cm3 dengan suhu 470 C dan tekanan 1 Atm. Setelah dimampatkan volumenya menjadi 20 cm3 . Suhu setelah dimampatkan adalah …650 K609 K500 K550 K450 KPEMBAHASAN Diketahui V1 = 100 cm3 = 100 x 10-6 m3 T1 = 470 C = 47 + 273K = 320 K P1 = 1 Atm = 1 x 105 N/m2 V2 = 20 cm3 = 20 x 10-6 m3 γ = 1,4Maka, untuk menghitung suhu akhir udara adalah Jawaban BSoal usaha luar gas sebesar 150 J, suatu sistem mengalami proses adiabatik. Perubahan energi dalam sistem adalah sebesar ΔU dan kalor yang terserap dalam sistem adalah sebesar Q, pernyataan yang benar adalah….Q = 0ΔU = – 15 JΔU + Q = – 150 JΔU = 150 JΔU = -10 JPEMBAHASAN Diketahui W = – 150 J Q = 0 proses dalam sistem secara adiabatikMaka, berdasarkan hukum I Termodinamika adalah ΔU + W = Q ΔU = – W ΔU = – - 150 J ΔU = 150 J Jawaban DSoal diketahui 4 mol gas monoatomik pada suhu 30oC dengan tekanan awal 4 x 105 Pa mengalami proses isokhorik sehingga mencapai tekanan akhir 6 x 105 Pa. Jika diketahui tetapan gas umum R = 8,31 J/mol K, maka perubahan energi dalam yang terjadi adalah…. JPEMBAHASAN Diketahui Mol gas monoatomik n = 4 mol T awal T1 = 30oC = 30 + 273 K = 303 K Tekanan Awal P1 = 4 x105 Pa Tekanan akhir P2 = 6 x 105 Pa R = 8,31 J/mol KMenentukan suhu akhir setelah proses isokhorik berlangsung Menentukan energi dalam berdasarkan hukum I Termodinamika ΔU = QV = CV DT = 3/2 nRDT = 3/2 nrT2 – T1 ΔU = 3/2 4 mol8,31 J/mol K 454,5 – 303K = J Jawaban ASoal gas yang memiliki volume 10 m3 pada suhu 27oC dan tekanan 8 x 105 Pa. Volume gas tersebut dalam keadaan standar STP adalah….45 m354 m363 m372 m385 m3PEMBAHASAN Diketahui Volume awal V1 = 10 m3 Suhu awal T1 = 27oC = 27 + 273 K = 300 K Tekanan awal P1 = 8 x 105Pa Suhu akhir T2 = 0oC STP = 0 + 273K = 273 K Tekanan akhir P2 = 1 atm STP = 1,01 x 105 PaMaka volume gas pada keadaan standar STP adalah Jawaban ASoal kalor yang bekerja sesuai prinsip siklus carnot pada suhu reservoir tinggi 2270 C dan efisiensi mesin 30%, maka banyak kalor yang dibuang ke reservoir memiliki suhu …550 C770 C660 C440 C330 CPEMBAHASAN Diketahui T1 = 2270 C = 227 + 273K = 500 K η = 30%Maka untuk menghitung suhu pada reservoir rendah sebagai berikut T2 = 1 – h x T1= 1 – 0,3 x 500 K T2 = 0,7 x 500 K = 350 KSatuan kelvin kita ubah menjadi celcius, sebagai berikut T = 350 – 2730 C = 770 C Jawaban BSoal sistem mesin carnot menerima usaha sebesar J dari reservoir panas dan J pada reservoir dingin. Besar efisiensi mesin carnot tersebut adalah …34 %23 %13,5 %11,2%28,57%PEMBAHASAN Diketahui Kalor pada reservoir panas, Q1 = J Kalor pada reservoir dingin, Q2 = J Maka, besar efisiensi mesin carnot dapat dihitung sebagai berikut Jawaban ESoal sebuah kulkas mempunyai suhu terendah di dalam freezer – 120 C dengan suhu di luar kulkas 270 C. Besar koefisien performansi kulkas tersebut adalah …56789PEMBAHASAN Diketahui suhu di luar, T1 = 270 C = 27 + 273 K = 300 K suhu di dalam T2 = -120 C = -12 + 273 K = 261 Kmaka, besar koefisien performansi kulkas dapat dihitung sebagai berikut Jawaban CSoal pada mesin refrigerator bagian dalam – 50 C dan suhu pada bagian luarnya 280 C. untuk mengaktifkan mesin refrigerator tersebut memerlukan daya sebesar 300 watt. Besar panas yang dikeluarkan dari ruangan tiap jamnya adalah … JPEMBAHASAN Diketahui T2 = – 50 C = - 5 + 273 K = 268 K T1 = 280 C = 28 + 273 K = 301 K P = 300 watt Rentang waktu refrigerator menggunakan listrik t = 1 jam = sekonMenentukan kalor penggunaan listrik refrigerator selama 1 jam Q1 = P . t . = 300 watt . sekon . = JMenentukan besar kalor yang dikeluarkan dari refrigerator selama 1 jam Jawaban CSoal mesin pendingin memiliki koefisien performansi 5 dengan suhu ruangan di luar mesin pendingin 260 C. maka suhu terendah di dalam mesin pendingin adalah …– 300 C– 200 C– 290 C– 150 C– 240 CPEMBAHASAN Diketahui T1 = 260 C → 26 + 273K = 299 K Kp = 5Maka untuk menghitung T2 sebagai berikut Merubah satuan derajat kelvin ke derajat Celsius 249 – 273 0 C = – 240 C Jawaban ESoal gas yang menempati ruang 15 cm3. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan tetap sehingga volumenya menjadi 45 cm3 . Jika tekanan gas menjadi 205 N/m2 , maka usaha yang dilakukan gas adalah …100 J92 J89 J84 J96 JPEMBAHASAN Diketahui V1 = 1,5 x 10-5 m3 V2 = 4,5 x 10–5 m3 P = 205 N/m2 Maka usaha yang dilakukan gas dapat dihitung sebagai berikut W = PV2 – V1 = 205 4,5 x 10-5 – 1,5 x 10-5 = 205 3 x 10-5 = 32 x 105 x 3 x 10-5 = 96 J Jawaban ESoal ini terdapat grafik P-V, dengan gas ideal melakukan proses ABC. Maka usaha total yang dilakukan gas tersebut adalah …6 x 105 J2 x 105 J5 x 105 J9 x 105 J4 x 105 JPEMBAHASAN Diketahui W = PV2 – V1Perhatikan grafik berikut ini! WAB = PAB VB – VA = 2 x 105 3 – 3 = 0 JWBC = PBC VC – VB = 4 x 105 4,5 – 3 = 4 x 105 1,5 = 6 x 105 JMaka usaha total dapat dihitung sebagai berikut WTotal = WAB + WBC = 0 + 6 x 105 = 6 x 105 J Jawaban ASoal grafik berikut ini!Proses termodinamika yang ditunjukan oleh grafik tersebut adalah …IsokhorisIsobarisIsotermisAdiabatisSiklus tertutupPEMBAHASAN Grafik di atas menunjukan proses isobaris, yaitu proses perubahan keadaan sistem pada tekanan konstan. Berlaku rumus W = PV2 – V1. Jawaban BSoal dalam sistem termodinamika akan bernilai positif jika …Terjadi pemampatan gasSistem menerima usahaUsaha bersifat netralSistem tidak melakukan usahaDalam sistem gas mengembangPEMBAHASAN Usaha bernilai positif atau negatif bergantung pada, sebagai berikutJika sistem melakukan usaha, maka DV bernilai positif. Usaha pada sistem menjadi positif. Dalam hal ini gas sistem menerima usaha, maka DV bernilai negatif. Usaha pada sistem menjadi negatif. Dalam hal ini gas ESoal berikut ini yang sesuai dengan hukum 1 termodinamika, kecuali …Berlaku rumus ΔU = Q – WPerubahan energi dalam dipengaruhi oleh kalor dan usahaW positif jika sistem melakukan usahaΔU negatif jika energi dalam naikQ negatif jika sistem melepas panasPEMBAHASAN Hukum 1 Termodinamika dapat ditulis secara matematis sebagai berikut ΔU = Q – W atau Q = ΔU + WKeterangan ΔU = perubahan energi dalam + energi dalam naik - energi dalam turunQ = jumlah kalor + sistem menerima panas - sistem melepas panasW = usaha sistem + sistem melakukan usaha - sistem menerima usaha Jawaban DSoal mol gas nitrogen memiliki massa 30 gram. Ketika suhu rendah, gas ini memiliki kapasitas kalor 636 J/K pada volume tetap. Maka kapasitas kalor gas tersebut pada tekanan tetap adalah … R = 8,314 J/ J/K060 J/K542 J/K120 J/K897 J/KPEMBAHASAN Diketahui M = 30 gr/mol CV = 636 J/K R = 8,314 J/ Maka kapasitas kalor gas nitrogen pada tekanan tetap dapat dihitung sebagai berikut Jawaban BSoal mesin kalor yang bekerja diantara suhu 1270 C dan 3270 C. Maka efisiensi mesin tersebut adalah …33,3 %28 %35 %42,1 %50 %PEMBAHASAN T1 = 327 + 273 = 600 K T2 = 127 + 273 = 400 KMaka efisiensi mesin kalor dapat dihitung sebagai berikut Jawaban ASoal sebuah mesin Carnot yang memiliki efisiensi 50% pada suhu reservoir tinggi 600 K. Jika suhu reservoir rendah tetap dan efisiensinya menjadi 60%. Maka suhu reservoir tingginya menjadi …800 K650 K900 K580 K750 KPEMBAHASAN η1 = 50% = 0,5 η2 = 60% = 0,6 T1 = 600 K Jawaban E Home » Kongkow » Materi » Entropi Dalam Termodinamika - Minggu, 12 September 2021 1700 WIB Entropi adalah sifat termodinamika yang penting dari sebuah zat, dimana harganya akan meningkat ketika ada penambahan kalor dan menurun ketika terjadi pengurangan kalor. Adalah sulit untuk mengukur entropi, tetapi akan mudah untuk mencari perubahan entropi dari suatu zat. Pada jangkauan kecil temperature, kenaikan atau penurunan entropi jika dikalikan dengan temperature akan menghasilkan jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu zat. Secara matematis dQ = dimana dQ = Kalor yang diserap T = temperatur absolut ds = kenaikan entropi. Persamaan di atas juga bisa digunakan untuk kalor yang dilepaskan oleh suatu zat, dalam hal ini ds menjadi penurunan entropi. Para ahli teknik dan ilmuwan menggunakan entropi untuk memberikan jawaban cepat terhadap permasalahan yang berkaitan dengan ekspansi adiabatik. Entropi adalah ukuran banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Besarnya entropi suatu sistem yang mengalami proses reversibel sama dengan kalor yang diserap sistem dan lingkungannya dibagi suhu mutlak sistem tersebut T. Entropi adalah fungsi keadaan, nilainya pada suatu keadaan setimbang dapat dinyatakan dalam variabel-variabel yang menentukan keadaan sistem. Asas kenaikan entropi dapat dinyatakan bahwa entropi selalu naik pada tiap proses ireversibel. Karena itu dapat dikatakan bahwa entropi dari suatu sistem terisolasi sempurna selalu naik tiap proses ireversibel. Dalam proses adiabatik, d’Q = 0, dan dalam proses adaibatik ireversibel d’Qr = 0. Oleh karena itu dalam proses adibatik reversibel, ds = 0 atau ini berarti bahwa entropi S tetap. Proses demikian ini disebut pula sebagai proses insentropik. Jadi d’Qr = 0 dan dS = 0 Dalam proses isotermal reversibel, suhu T tetap, sehingga perubahan entropi Untuk melaksanakan proses semacam ini maka sistem dihubungkan dengan sebuah reservoir yang suhunya berbeda. Jika arus panas mengalir masuk kedalam sistem, maka Qr positif dan entropi sistem naik. Jika arus panas keluar dari sistem Qr negatif dan entropi sistem turun. Contoh proses isotermal reversibel ialah perubahan fase pada tekanan tetap. Arus panas yang masuk kedalam sistem per satuan massa atau per mol sama dengan panas transformasi 1, sehingga perubahan entropi jenisnya menjadi Jika dalam suatu proses terdapat arus panas antara sistem dengan lingkungannya secara reversibel, maka pada hakekatnya suhu sistem dan suhu lingkungan adalah sama. Besar arus panas ini yang masuk kedalam sistem atau yang masuk kedalam lingkungan disetiap titik adalah sama, tetapi harus diberi tanda yang berlawanan. Karena itu perubahan entropi lingkungan sama besar tapi berlawanan tanda dengan perubahan entropi sistem dan jumlahnya menjadi nol. Sebab sistem bersama dengan lingkungannya membentuk dunia, maka boleh dikatakn bahwa entropi dunia adalah tetap. Hendaknya diingat bahwa pernyataan ini berlaku untuk proses reversibel saja. Keadaan akhir proses irreversibel itu dapat dicapai dengan ekspansi reversibel. Dalam ekspansi semacam ini usaha luar haus dilakukan. Karena tenaga dakhil sistem tetap, maka harus ada arus panas yang mengalir kedalam sistem yang sama besarnya dengan usaha luar tersebut. Entropi dalam gas dal proses reversibel ini naik dan kenaikan ini sama dengan kenaikan dalam proses sebenarnya yang irreversibel, yaitu ekspansi bebas. Bagaimanakah Asas Kenaikkan Entropi? Hukum keseimbangan / kenaikan entropi menyatakan bahwa “Panas tidak bisa mengalir dari material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan”. Entropi adalah tingkat keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik. Dalam pembahasan proses-proses ireversibel dalam pasal terdahulu, didapatkan bahwa entropi dunia unuiverse selalu naik. Hal ini juga benar untuk semua proses ireversibel yang sudah dapat dianalisa. Kesimpulan ini dikenal sebagai asas kenaikan entropi dan dianggap sebagai bagian dari hukum kedua termodinamika. Asas ini dapat dirumuskan sebagai berikut. “Entropi dunia selalu naik pada setiap proses ireversibel” Jika semua sistem yang berinteraksi di dalam suatu proses di lingkungi dengan bidang adiabatik yang tegar, maka semua itu membentuk sistem yang terisolasi sempurna dan membentuk dunianya sendiri. Karena itu dapat dikatakan bahwa entropi dari suatu sistem yang terisolasi sempurna selalu naik dalam proes ireversibel yang terjdai dalam sistem itu. Sementara itu entropi tetap tidak berubah dalam sistem yang terisolasi jika sistem itu mengalami proses reversibel. Baca Juga Usaha Dalam Termodinamika Kapasitas Kalor Gas Bagaimana Cara Kerja Mesin Bensin 4 Tak Entropi Dalam mesin Carnot Dalam mesin Carnot, dapat dilihat bahwa besaran dQ=T adalah besaran keadaan, karena perubahannya untuk satu siklus adalah nol tanda negatif karena Qc adalah panas yang keluar sistem, nilai di atas nol karena Qc=Qh = Tc=Th. Sehingga besaran dQ=T adalah besaran keadaan, tetapi pada proses Carnot, semua proses adalah proses reversible, karena itu dide_nisikan suatu besaran keadaan yang disebut entropi S, dengan dQrev adalah panas yang ditranfer dalam proses reversibel. Untuk proses irreversible, perubahan entropinya dapat dicari dengan mencari suatu proses reversible yang memiliki keadaan awal dan akhir yang sama dengan proses irreversible yang ditinjau ini karena perubahan entropi adalah besaran keadaan. Pada proses reversible, perubahan entropi total, yaitu perubahan entropi sistem dan lingkungannnya adalah nol, karena untuk setiap bagian prosesnya besar panas yang diberikan sistem ke lingkungan sama dengan besar panas yang diberikan lingkungan pada sistem, dan selama proses sistem dan lingkungan memiliki suhu yang sama ingat de_nisi proses reversible. Sehingga total perubahan entropi Untuk proses yang irreversible, karena prosesnya tidak berada dalam keadaan kesetimbangan termal, maka total perubahan entropi selalu positif. Tinjau suatu perpindahan panas dari benda yang panas pada suhu Th ke lingkungannya yang dingin pada suhu Tc dengan Th > Tc. Panas yang diberikan benda ΔQ sama Satuan Entropi Satuan entropi bergantung pada satuan kalor yang digunakan dan temperatur mutlak. Entropi dinyatakan per satuan massa zat. Kita tahu bahwa Perubahan entropi = Kalor yang diberikan atau dilepaskan / Temperatur mutlak Sehingga jika satuan kalor adalah kcal dan temperatur dalam 0K, maka satuan entropi adalah kcal/kg/0K. Karena entropi dinyatakan per satuan massa zat, maka adalah benar jika entropi disebut sebagai entropi spesifik. Secara teoritis, entropi suatu zat adalah nol pada temperatur nol absolut. Sehingga di dalam perhitungan entropi, referensi dasar yang mudah harus dipilih sehingga dari referensi ini pengukuran dilakukan. Perlu dicatat bahwa air pada 00 C diasumsikan mempunyai entropi nol, dan perubahan entropi dihitung dari temperatur ini. Artikel Terkait Sejumlah gas ideal dipanaskan hingga suhunya 2 kali semula pada tekanan tetap dengan mengambil kalor dari sumber panas sebesar 300 j untuk melakukan kerja sebesar 250 j. selama siklus terjadi besarnya energi dalam yang dikerjakan oleh gas sebesar Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya menjadi …. %. Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 40%. Agar efisiensi mesin naik menjadi 75% dengan suhu reservoir rendah tetap, maka reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi ... ? Contoh Soal Termodinamika Fisika SMA - Go Royong With Agiv Hukum 3 Termodinamika Fisika SMA - Go Royong With Agiv Pengertian Termodinamika Contoh Soal dan Pembahasan Teori Kinetik Gas Teori Kinetik Gas dan Sifatnya Ringkasan Materi Suhu dan Kalor Ringkasan Materi Suhu dan Kalor Video Terkait Eksperimen Sains Teori Kinetik Gas Termodinamika Part 2 Hukum 2 Termodinamika Mesin Carnot dan Pendingin Lengkap dengan Contoh Soal Termodinamika Part 1 Hukum 1 Termodinamika Lengkap dengan Contoh Soal Cari Artikel Lainnya

suatu sistem mengalami proses adiabatik