17 Contoh Soal Termodinamika Kelas 11 SMA dan Jawabannya

Bagi kamu yang ingin mempelajari materi termodinamika kelas 11 SMA, dalam artikel ini Mamikos akan memberikan beberapa contoh soal lengkap dengan kunci jawabannya yang bisa kamu jadikan sebagai bahan belajar. Cek di sini, yuk!

11 Juni 2025 M Ansor

Ikuti Mamikos Info di Google

Soal Essay 6

Terdapat sebuah gas yang mengalami proses isometrik yang awalnya dari volume 5 m3 menjadi 10 m3. Apabila tekanan gas tersebut saat proses awalnya yaitu 100 Pa, maka berapa besaran tekanan gas di akhir proses?

Jawaban:

Dalam proses isometrik, energi yang ada dalam gas bersifat tetap, Sebabnya, perubahan energi di dalam sebuah gas (∆U) yaitu nol. Maka,

∆U = 0

Q – W = 0

Q = W

P_1V_1 = P_2V_2

100 Pa * 5 m3 = P_2 * 10 m3

P_2 = 50 Pa

Jadi, hasil tekanan gas di akhir proses yaitu 50 Pa besarannya.

Soal Essay 7

Terdapat sebuah gas yang mengalami proses adiabatik yang awalnya dari volume 5 m3 kemudian ke volume 10 m3. Apabila gas tersebut memiliki suhu di awal proses sebesar 300 K, maka pada akhir proses berapakah besaran suhu gas?

Jawaban:

Pada sebuah proses adiabatik, tidak terdapat perpindahan kalor di antara sistem dengan lingkungan. Sehingga perubahan energi yang terjadi dalam gas (∆U) itu sama dengan kerja yang dilakukan oleh gas itu sendiri. Maka penyelesaiannya,

∆U = W

nCv(T_2 – T_1) = -P_1V_1(V_2/V_1 – 1)

C_v merupakan kalor dengan jenis gas konstan

T_2 = T_1 – P_1V_1/nCv

T_2 = 300 K – 100 Pa * 5 m3 / (0,08314 kJ/kgK * 5 kg)

T_2 = 230 K

Jadi, di akhir proses suhu gas memiliki besaran 230 K.

Soal Essay 8

Ada sebuah benda hitam yang luas permukaannya sebesar 1 m2 serta bersuhu 400 K. Maka hitunglah laju radiasi yang dipancarkan benda tersebut!

Jawaban:

Laju radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam dapat kita hitung menggunakan rumus berikut ini:

P = σAT^4

σ merupakan konstanta Stefan-Boltzmann (5,670 * 10^-8 W/m^2K^4)

P = 5,670 * 10^-8 W/m^2K^4 * 1 m^2 * (400 K)^4

P = 81,7 W

Maka, laju radiasi dari benda hitam yaitu sebesar 81,7 W.

Soal Essay 9

Berapakah besaran dari perubahan energi dalam apabila 3000 J kalor ditambahkan pada sebuah sistem dan kerja 2000 J dilakukan oleh sistem tersebut?

Jawaban

Q=3000 joule, W=2000 joule, maka yang ditanya ∆U?

Untuk penyelesaiannya adalah sebagai berikut:

∆U = Q – W

∆U = 3000 – 2000 = 1000 J

Soal Essay 10

Terdapat sebuah mesin yang dalam satu siklusnya menyerap kalor dengan besaran 2 x 103 J dari reservoir panas serta melepaskan sebesar 1,5 103 J pada reservoir yang memiliki temperatur lebih rendah.

Apabila banyaknya waktu yang dibutuhkan untuk melakukan empat siklus yaitu sekitar 2 detik, berapakah dayanya?

Jawaban:

4 siklus yaitu 2 detik maka 1 siklus yaitu 0,5 detik

Q1 = 2000 joule

Q2 = 1500 joule

W = 2000 – 1500 = 500 joule

P = W/t = 500/0.5

P = 1000 watt = 103 watt