Soal Termodinamika | PUSAT ILMU

Soal Termodinamika
1. Soal

Gas ideal monoatomik dalam sebuah wadah mengalami kompresi adiabatik. Mula - mula tekanan gas yaitu 1 atmosfer, volumenya 1 $m^{3}$ dan suhunya 300 K. Bila sehabis perluasan suhunya menjadi 1200 K maka volume gas tadi di selesai kompresi adalah? (UM UGM 2013)
A. 1/4 $m^{3}$
B. 1/8 $m^{3}$
C. 1/16 $m^{3}$
D. 1/32 $m^{3}$
E. 1/64 $m^{3}$
Pembahasan
Proses adiabatik
V1 = 1 m³
T1 = 300 K
V2 = ?

T2 = 1200 K
Gas monoatomik mempunyai derajat kebebasan (f) = 3
Konstanta Laplace (γ)

Jawaban B
2. Soal
Pada gas ideal yang mengalami perluasan isobarik pada tekanan tetap P, suhu gas berubah dari $T_{1}$ ke $T_{2}$ . Jika volume gas $T_{1}$ adalah $V_{1}$ , besarnya perjuangan yang dilakukan pada perluasan isobarik ini yaitu ... (UTUL UGM 2016)
A. $\frac{PV_{1}}{T_{1}}(T_{2}-T_{1})$
B. $\frac{PV_{1}}{T_{1}}T_{2}$
C. $\frac{PV_{1}}{T_{2}}(T_{2}-T_{1})$
D. $\frac{PV_{1}}{T_{2}}T_{1}$
E. $PV_{1}\frac{T_{2}-T_{1}}{T_{2}+T_{1}}$

Pembahasan Isobarik

$\frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}}$ $V_{2}=\frac{V_{1}}{T_{1}}T_{2}$
Usaha pada proses isobarik
$W=P\Delta V=P(V_{2}-V_{1})$
$W=P(\frac{V_{1}}{T_{1}}T_{2}-V_{1})=\frac{PV_{1}}{T_{1}}(T_{2}-T_{1})$
Jawaban A
3. Soal
Dua mol gas ideal mengalami perluasan bebas sehingga volumenya menjadi 2,7 kali volume tiruanal. Besarnya perubahan entropi gas yaitu (konstanta gas universal R = 8,3 J/mol K) ( SIMAK UI 2010)
A. 2,0 J/K
B. 8,3 J/K
C. 10,3 J/K
D. 16,6 J/K
E. 18,3 J/K
Pembahasan
Entropi terjadi pada proses isotermal Q=W
$W=nRT\, ln\, \frac{V_{2}}{V_{1}}$
Entropi
$S=\frac{Q}{T}=\frac{nRT\, ln\, \frac{V_{2}}{V_{1}}}{T}$
$S=nR\, ln\, \frac{V_{2}}{V_{1}}$
$S=2(8,3)\, ln\, \frac{2,7V_{1}}{V_{1}}$
$S=2(8,3)\, ln\,2,7$
$S=16,6\, (1)$
$S=16,6\, J/K$
Jawaban D