TUGAS MANDIRI
FISIKA DASAR II
(PIPA3330)
PETUNJUK: UNTUK SOAL NOMOR 1
SAMPAI 90, PILIHLAH SATU JAWABAN
YANG PALING TEPAT!
1. Gas metan pada suhu 20oC dan tekanan
4 x 105 N/m2 berat molekulnya 20 kg/k mol. Bila R = 8314
J/k mol K, maka rapat massanya
A. 328 kg/m3.
B. 32,8 kg/m3.
C. 3,28 g/cm3.
D. 3,28 x 10-3 g/cm3.
2. Sebuah tangki gas oksigen pada suhu 21oC
berisi 500 liter dan bertekanan 5 atm. Jika berat molekul gas oksigen 32 kg/k
mol dan R = 8314 J/k mol K, maka massa gas adalah
A. 3270 g.
B. 327 g.
C. 32,7 g.
D. 3,27 g.
3. Energi kinetik rata-rata sebuah molekul pada
0o C jika k = 1,38 x 10-23 J/molekul K adalah
A. 5,65 x 10-20J.
B. 3,77 x 10-20J.
C. 5,65 x 10-21J.
D. 3,77 x x 10-21J.
4. Volume 2 gram gas oksigen yang berat
molekulnya 32 kg/k mol pada keadaan normal adalah
A. 700 m3.
B. 700 cm3.
C. 1400 cm3.
D. 1,4 cm3.
5. Pada suhu 20oC dan tekanan 1,5 atm
gas hidrogen volumenya 500 cm3. Pada suhu
-25oC
dan tekanan 4 atm volumenya menjadi
A. 142,5 cm3.
B. 208,3 cm3.
C. 427,5 cm3.
D. 124,5 cm3.
6. Suhu Kelvin pada saat uap mengembun pada
tekanan 1 atmosfer adalah
A. 273,15 K.
B. 373,15 K.
C. -373,15 K.
D. -273,15 K.
7. Pengukuran kalor spesifik logam dengan
menggunakan listrik lebih teliti daripada dengan menggunakan kalorimeter karena
dengan metode listrik
A. kalor yang dihasilkan besar.
B. kalor yang hilang ke sekeliling kecil.
C. peralatannya canggih.
D. waktu mencapai suhu tunak cukup lama.
8. Dua batang logam sejenis A dan B berbentuk
silinder, sama panjang, diameter berbanding sebagai 1 : 2 dan kedua ujung
masing-masing logam dijepit dengan kuat. Jika kedua logam suhunya diturunkan
dengan penurunan temperatur yang sama, maka gaya panteng yang terjadi pada
logam A dan B berbanding sebagai
A. 1 : 2.
B. 2 : 1.
C. 1 : 4.
D. 4 : 1.
9. Gas ideal dalam ruang tertutup temperaturnya
dinaikkan. Tambahan besaran yang harganya sebanding dengan perubahan temperatur
adalah
A. tekanan.
B. volume.
C. energi potensial.
D. energi dalam.
10. Ke dalam sebuah kalorimeter (kapasitas kalor 50 kalori/oC)
berisi 400 gram air (kalor spesifik = 1
kalori/gram oC) dan bersuhu 30oC dimasukkan 100 gr es
(kalor lebur = 80 kalori/gram) bersuhu 0oC.
Keadaan tunak yang dicapai bersuhu
A. 6oC.
B. 8 oC.
C. 10 oC.
D. 15 oC.
11. Untuk menentukan kalor spesifik tembaga digunakan alat pemanas
listrik yang berdaya 50 Watt dan bekerja pada tegangan 220 volt. Dengan
menggunakan alat ini tembaga dengan massa 4 kg suhunya naik dari 27oC
menjadi 36 oC dalam waktu 6 menit. Jika kalor yang diterima tembaga
dalam proses ini 80%, maka besar kalor spesifik tembaga adalah
A. 360 J/K.
B. 400 J/K.
C. 450 J/K.
D. 500 J/K.
12. Jika tetapan Boltzmann = 1,4 x 10-23 J/molekul K, maka
energi dalam dua atom gas helium pada suhu 27oC adalah
A. 5.04 x 10-22 J.
B. 1,13 x 10-21 J.
C. 5,60 x 10-21 J.
D. 1,26 x 10-20 J.
13. Dalam ruang tertutup terdapat n mole gas ideal dengan tekanan P1
N/m2, volume V1 m3 dan suhu T1K.
Gas ideal itu kemudian dipanaskan. Jika pada keadaan akhir gas ideal mempunyai
tekanan P2 N/m2, volume V2 m3 dan
suhu T2K maka tambahan energi dalam gas ideal akibat pemanasan
tersebut adalah
A.
.

B.
.

C.
.

D.
.

14. Kalor spesifik suatu zat bergantung pada
A. jenis.
B. massa.
C. kenaikan temperatur.
D. jumlah kalor yang diberikan.
15. Suatu gas ideal volumenya V dan tekanannya P. Melalui berbagai
proses keadaannya diubah, volumenya menjadi 2 V dan tekanan-nya
. Usaha gas paling besar bila melalui proses

A. isometrik saja.
B. isobarik kemudian adiabatik.
C. isobarik kemudian isokhorik.
D. adiabatik kemudian isobarik.
16. Gas lebih mudah ditekan secara isothermik daripada secara adiabatik,
karena kompresibilitas
A. isothermik lebih kecil dari-pada kompresibilitas adiabatik.
B. isothermik lebih besar daripada kompresibilitas adiabatik.
C. isothermik berbanding terbalik dengan tekanan.
D. adiabatik berbanding terbalik dengan tekanan.
17. Turunnya temperatur gas menyebabkan energi kinetik molekul gas
berkurang. Peristiwa ini dapat terjadi pada proses
A. kompresi adiabatis.
B. perubahan fase uap menjadi cair.
C. isothermis.
D. perubahan fase cair menjadi uap.
|

Suatu
gas ideal dari keadaan a berubah ke keadaan b melalui dua jalan seperti pada
gambar di atas. Kedua jalan tersebut akan mempunyai harga sama besar pada
A. usaha luar yang dilakukan.
B. perubahan energi dalamnya.
C. kalor yang diperlukan.
D. entropi.
19. Kalor yang dibutuhkan untuk mencairkan es menjadi air 0oC
adalah 500 kalori. Bila 1 kalori = 4,2 Joule dan perubahan volume dalam proses
ini diabaikan, maka perubahan energi dalam es adalah
A. 21 kJ.
B. 21 J.
C. 2100 kJ.
D. 2100 J.
20. Suatu gas ideal berekspansi secara isothermik dari volume 100 cm3
menjadi 5 m3. Jika tekanan mula-mula 15 x 105 N/m2,
maka gas melakukan usaha sebesar
A. 1968 Joule.
B. 196,8 Joule.
C. 19,68 Joule.
D. 1,968 Joule.
21. Bila gas riel di atas suhu kritis ditekan terus menerus secara
isothermik, maka
A. ada kalor yang keluar dari sistem.
B. tenaga kinetik gas berkurang.
C. gas mengikuti hukum Boyle dengan sempurna.
D. tekanannya akan berkurang.
22. Suatu sistem gas ideal dimampatkan secara adiabatik, maka
A. energi dalam gas bertambah.
B. gas melakukan usaha luar.
C. dilepaskan kalor ke sekeliling.
D. terjadi pengembunan.
23. Oksigen mempuyai titik kritis -119oC, 50 atmosfer, jika
oksigen dalam fase cair maka temperatur dan tekanannya berturut-turut
A. -119oC dan 51 atmosfer.
B. -119oC dan 49 atmosfer.
C. -118oC dan 50 atmosfer.
D. -120oC dan 50 atmosfer.
24. Gas ideal di dalam ruang tertutup memuai secara adiabatik. Jika W
= usaha luar yang dilakukan gas, DU =
perubahan energi dalam gas, maka pernyataan di bawah ini yang benar adalah
A. W positif, DU
positif.
B. W positif, DU
negatif.
C. W negatif, DU
positif.
D. W negatif, DU
negatif.
25. Jika suatu sistem gas ideal mengalami pemuaian secara
isothermik, maka dalam proses ini
A. tidak memerlukan kalor.
B. tekanan gas menjadi lebih besar.
C. gas melakukan usaha luar.
D. perubahan energi dalamnya sebanding dengan perubahan volume.
26. Pada tekanan 76 cm Hg titik lebur es 0oC dan kalor
lebur es 3,36 x 109 erg/gram. Jika massa jenis es = 0,9 gram/cm3
dan massa jenis air = 1 gram/cm3, maka kemiringan kurva titik lebur
es adalah
A. -1,23 x 108 dyne/cm2 oC.
B. -3,02 x 108 dyne/cm2 oC.
C. -3,36 x 109 dyne/cm2 oC.
D. -3,73 x 109 dyne/cm2 oC .
27. Dalam suatu ruangan tertutup terdapat 2 liter gas dengan tekanan 3
atmosfer dan suhu 27oC. Kemudian gas dipanaskan secara isobarik
sehingga suhunya menjadi 87oC. Kerja yang dilakukan gas adalah
A. 0,41 atm.
B. 0,81 atm.
C. 1,21 atm.
D. 1,61 atm.
|

Gas ideal mengalami proses dengan siklus a - b - c
- d - a seperti gambar di atas. Jika di
titik a gas ideal mempunyai pa = S N/m2, Va =
2 m3 dan Ta = 27oC, di titik b, Tb
= 477oC, di titik C, Tc = 177oC, maka kerja
yang dilakukan gas ideal pada siklus ini adalah
A. 6 Joule.
B. 12 Joule.
C. 18 Joule.
D. 24 Joule.
29. Suatu mesin pendingin carnot mempunyai koefisien kerja 10. Bila
temperatur reservoir dingin 7oC, maka temperatur reservoir panasnya
adalah
A. 77oK.
B. 35 oC.
C. 308 oK.
D. 35 K.
|

Gas di dalam bejana, seperti gambar di atas,
pengisap ditekan ke bawah hingga suhunya konstan 27oC. Jika selama
kompresi dilakukan usaha terhadap gas sebesar 900 J, maka entropi yang dialami
gas adalah
A. 33,33 J/K.
B. 33,3 J/K.
C. -3,0 J/K.
D. 3,0 J/K.
31. Sebuah mesin kalor Carnot bekerja pada temperatur 1227oC
dan 27oC. Jika usaha yang dilakukan pada tiap siklus adalah 4000
Joule, maka tiap siklus mesin menerima kalor sebesar
A. 5 kJ.
B. 4 kJ.
C. 1 kJ.
D. 490 J.
32. Proses yang terjadi pada mesin diesel secara bertahap adalah
A. adiabatik, isokhorik, adiabatik, isokhorik.
B. isothermik, adiabatik, isothermik, adiabatik.
C. adiabatik, isobarik, adiabatik, isokhorik.
D. isokhorik, isobarik, adiabatik, isobarik.
33. Dibandingkan dengan mesin kalor, maka pada mesin diesel
A. perbandingan pengembangan
mendekati 10.

B. efisiensi lingkaran tertutup mendekati 40%.
C. perbandingan kompresi
lebih besar.

D. gerak usaha terjadi karena pengembang-an adiabatik.
34. Jika perbandingan kompresi pada mesin kalor adalah 6 dan g = 1,4 maka efisiensi mesin kalor adalah
A. 44,8%.
B. 48,8%.
C. 51,2%.
D. 55,2%.
35. Suatu mesin menyerap kalor 5000 Joule. Jika mesin melakukan usaha
sebesar 2 k Joule, maka efisiensi mesin adalah
A. 50%.
B. 40 %.
C. 20 %.
D. 4%.
36. Jika pada siklus mesin bensin, kalor masuk ke dalam mesin
sepanjang kurva, maka proses tersebut adalah
A. adiabatis dengan volume bertambah.
B. adiabatis dengan volume berkurang.
C. isokhorik dengan tekanan bertambah.
D. isokhorik dengan tekanan berkurang.
37. Efisiensi mesin diesel lebih tinggi daripada mesin bensin. Hal ini
karena pada mesin diesel
A. bahan bakarnya solar.
B. perbandingan kompresinya besar.
C. gesekan turbulensi kecil.
D. siklusnya mengandung proses isobarik.
38. Pada
mesin pendingin, jika Qp = kalor yang diberikan pada reservoir
panas, QD = kalor yang diserap dari reservoir dingin dan W = usaha
yang dilakukan, supaya koefisien kerjanya besar, maka
A. QP
besar, QD besar.
B. QP besar, W
besar.
C. QD besar, W besar.
D. QP besar, W kecil.
39. Jika dibandingkan perubahan entropi jenis isobarik dengan
perubahan entropi jenis isokhorik untuk perubahan suhu sama maka perubahan
entropi jenis isobarik adalah
A. sama.
B. lebih kecil.
C. lebih besar.
D. tergantung pada zatnya.
40. Efisiensi mesin Carnot akan ditingkatkan dari 40% menjadi 60%.
Jika suhu reservoir panas mula-mula 700 K dan suhu reservoir dingin
dipertahankan tetap maka suhu reservoir panas dinaikkan menjadi
A. 840 K.
B. 960 K.
C. 1050 K.
D. 1260 K.
41. 2 kg air suhunya dinaikkan dari 7oC menjadi 47oC.
Jika kalor spesifik air = 4200 J/kg K, perubahan entropi air adalah
A. 981,4 J/K.
B. 1121,6 J/K.
C. 1281,6 J/K.
D. 1464,9 J/K.
42. Sebuah mesin pendingin bekerja dengan reservoir dingin bersuhu -13oC
dan reservoir panas bersuhu 27oC. Jika efisiensi mesin pendingin 60%
dan kalor yang diserap dari reservoir dingin 7800 J maka usaha yang dilakukan
mesin pendingin adalah
A. 1000 J.
B. 1200 J.
C. 2000 J.
D. 2400 J.
43. Salah satu dari satuan berikut adalah satuan konstanta pegas,
ialah
A. kg/S2.
B. kg S2.
C. kg m/S2.
D. kg m S2.
44. Pernyataan di bawah ini yang benar yaitu
A. makin besar frekuensi getaran makin rendah bunyi itu.
B. kuat nyaringnya bunyi tergantung pada adanya resonansi.
C. tinggi rendahnya bunyi nada tidak ber-gantung pada frekuensi
sumber getarnya.
D. energi getaran bergantung pada amplitudo dan sudut fase.
45. Energi potensial yang dimiliki sebuah benda yang bergetar selaras
adalah 100 J, bila konstanta k maka simpangan getaran masing-masing adalah
A. 2 dan 10 m.
B. 3 dan 10 m.
C. 10 dan 2 m.
D. 10 dan 3 m.
46. Sebuah benda yang massanya 5 kg melakukan gerak selaras dengan
frekuensi 10 Hz. Gaya lenting benda ketika simpangannya -1 cm adalah
A. 197,19 N.
B. 197,19 x 102 N.
C. 197,19 x 10-2 N.
D. 197,19 x 10-1 N.
47. Benda yang massanya 0,5 kg bergetar selaras. Pada simpangan
maksimum 10 m energi getarannya 100 Joule. Benda tersebut bergetar dengan
frekuensi
A. 2p Hz.
B. 4p2
Hz.
C. 4p Hz.
D. 2p2
Hz.
48. Sebuah benda bergetar selaras dengan percepatan getaran 0,5 cm/S2
dan frekuensi 20 Hz. Pada t = 2 detik simpangan getaran adalah
A. 315,5 cm.
B. 315,5 m.
C. 31,15 cm.
D. 31,15 m.
49. Sebuah getaran selaras mempunyai persamaan getaran y = 4 cos(50p t + p/4).
Persamaan kecepatannya adalah
A. v = 200p sin(50p t + p/4).
B. v = 200p sin(50p t + 3p/4).
C. v = 200p t cos(50p t + p/4).
D. v = 200p cos(50p t + 3p/4).
50. Sebuah benda bergetar selaras menurut persamaan y = 5 sin 2t. Jika
y dalam meter dan t dalam detik maka benda mempunyai kecepatan maksimum
A. 2 m/s.
B. 2,5 m/s.
C. 5 m/s.
D. 10 m/s.
51. Sebuah benda 2 kg bergetar selaras dengan persamaan getaran y = 2
sin 50t. Bila y dalam meter dan t dalam detik maka gaya lenting getaran pada
simpangan maksimum adalah
A. 102N.
B. -104N.
C. -103N.
D. 103N.
52. Suatu benda mempunyai massa 20 kg, bergetar selaras dengan
persamaan kecepatan getaran adalah v = 90 cos (60t + p/4).
Energi getaran benda adalah
A. 81 kJ.
B. 72 kJ.
C. 36 kJ.
D. 9 kJ.
53. Laju partikel yang bergetar selaras berbanding lurus dengan
A. waktu.
B. frekuensi.
C. simpangan.
D. gaya penggerak.
54. Faktor-faktor berikut menyebabkan nyaring-nya bunyi dari sumber
bunyi, kecuali
A. amplitudo.
B. frekuensi.
C. adanya resonansi dari benda-benda lain.
D. jarak antara sumber bunyi dengan pendengar.
55. Pada ujung bebas pegas yang tergantung vertikal diberi beban
dengan massa m, lalu digetarkan selaras dan periodenya T detik. Jika beban
diganti dengan beban lain dengan massa m = 4m, maka periode getaran selaras
menjadi
A. 2 T detik.
B. 4 T detik.
C.
T detik.

D.
T detik.

56. Suatu partikel melakukan getaran selaras dengan amplitudo A meter
dan energi E Joule. Jika amplitudonya diubah menjadi 2 A meter, maka energi
getaran menjadi
A.
E Joule.

B.
E Joule.

C. 2 E Joule.
D. 4 E Joule.
57. Jika senar gitar dipetik dengan amplitudo besar, maka bunyi yang
terdengar makin keras. Hal ini karena gelombang bunyi mempunyai
A. laju makin kecil.
B. percepatan makin kecil.
C. frekuensi makin besar.
D. energi makin besar.
58. Suatu benda massa 500 gram digantungkan pada salah satu ujung
pegas lalu digetarkan selaras. Jika konstanta pegas = 200 m/detik, maka
frekuensi getaran selaras itu adalah
A.
hertz.

B.
hertz.

C. 10 p hertz.
D. 20 p hertz.
59. Jika suatu partikel bergetar selaras dengan periode
detik, amplitudo 5 cm,
maka laju partikel pada saat partikel mempunyai simpangan 3 cm adalah

A. 20 p cm/S.
B. 30 p cm/S.
C. 40 p cm/S.
D. 160 p cm/S.
60. Sebuah garpu tala dibunyikan di atas tabung yang dicelupkan dalam
air. Resonansi kedua terdengar pada saat panjang kolom udara dalam tabung di
atas permukaan air 60 cm. Jika cepat rambat bunyi 300 m/S, maka frekuensi garpu
tala adalah
A. 125 hertz.
B. 250 hertz.
C. 375 hetz.
D. 500 hertz.
No comments:
Post a Comment