RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

I IDENTITAS MATA PELAJARAN

Satuan Pendidikan SMA

Kelas XI

Semester Dua

Program Ilmu Pengetahuan Alam

Mata Pelajaran

XI 1

Fisika

Jumlah Pertemuan 2 Kali Pertemuan ( 4 JP )

II STANDAR KOMPETENSI

3 Menerapkan konsep termodinamika dalam mesin kalor

III KOMPETENSI DASAR

32 Menganalisis perubahan keadaan gas ideal dengan menerapkan hukum

termodinamika

IV INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

321 Menganalisis konsep usaha kalor dan energi dalam berdasarkan hukum

pertama termodinamika

322 Menganalisis proses gas ideal berdasarkan grafik tekanan-volume (P-V)

323 Menganalisis prinsip kerja mesin Carnot

V TUJUAN PEMBELAJARAN

Ranah Kognitif

Setelah melakukan diskusi siswa mampu

1 Membedakan antara sistem dan lingkungan

2 Mendiskripsikan pengertian sistem dan lingkungan untuk menganalisis konsep

hukum I termodinamika

3 Mendiskripsikan dan memformulasikan usaha pada gas dengan berbagai proses

4 Menjelaskan tentang pengertian siklus Carnot

5 Menjelaskan konsep siklus Carnot

6 Menghitung efisiensi siklus Carnot

Ranah Afektif

Religius Jujur Toleransi Mandiri Demokratis Komunikatif Tanggung Jawab Percaya

diri Berorientasi tugas dan hasil

VI MATERI AJAR

Usaha Yang Dilakukan Gas

Temodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari mengenai pengaliran

panas perubahan-perubahan energi yang diakibatkan dan usaha yang dilakukan oleh

panas

Sistem adalah sejumlah gas dalam benda tertutup

Lingkungan adalah segala benda diluar sistem

1 Usaha luar ( W ) yaitu Usaha yang dilakukan oleh sistem terhadap sekelilingnya

terhadap sistem Misalkan gas dalam ruangan yang berpenghisap bebas tanpa gesekan

dipanaskan ( pada tekanan tetap ) maka volume akan bertambah dengan V

Usaha yang dilakukan oleh gas terhadap udara luar

W = p V

2 Usaha energi dalam ( U ) adalah Usaha yang dilakukan oleh bagian dari suatu sistem

pada bagian lain dari sitem itu pula Pada pemanasan gas seperti di atas usaha dalam

adalah berupa gerakan-gerakan antara molekul-molekul gas yang dipanaskan menjadi

lebih cepat

Energi dalam suatu gas Ideal adalah

Hukum I Termodinamika

Dalam suatu sistem yang mendapat panas sebanyak Q akan terdapat perubahan energi

dalam ( U ) dan melakukan usaha luar (W )

Q = U + W

Q = kalor yang masukkeluar sistem

U = perubahan energi dalam

W = Usaha luar

Q bernilai positif jika sistem menerima kalor dari lingkungan

Q bernilai negatif jika sistem mengeluarkan kalor ke lingkungan

W bernilai positif jika sistem melakukan usaha ke lingkungan

W bernilai negatif jika sistem menerima usaha dari lingkungan

Proses - Proses Pada Hukum Termodinamika I

1 Hukum I termodinamika untuk Proses Isobarik

Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap

( lihat gambar )

sebelum dipanaskan sesudah dipanaskan

Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-GayLussac

Jika grafik ini digambarkan dalam hubungan P dan V maka dapat grafik sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Usaha luar yang dilakukan adalah W = p ( V2 - V1 ) karena itu hukum I termodinamika

dapat dinyatakan

Q = U + p ( V2 - V1 )

Panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu gas pada tekanan tetap dapat dinyatakan

dengan persamaan

Q = m cp ( T2 - T1 )

Pertambahan energi dalam gas dapat pula dinyatakan dengan persamaan

U = m cv ( T2 - T1 )

Karena itu pula maka usaha yang dilakukan pada proses isobarik dapat pula dinyatakan

dengan persamaan

W = Q - U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )

m = massa gas

cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap

cv = kalor jenis pada volume tetap

2 Hukum I Termodinamika untuk Proses Isokhorik ( Isovolumik )

Pada proses ini volume Sistem konstan ( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Dengan demikian dalam proses ini berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac dalam bentuk

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka grafiknya sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Karena V = 0 maka W = p V

W = 0 ( tidak ada usaha luar selama proses )

Q = U2 - U1

Kalor yang diserap oleh sistem hanya dipakai untuk menambah energi dalam ( U )

Q = U

U = m cv ( T2 - T1 )

3 Hukum I termodinamika untuk proses Isothermik

Selama proses suhunya konstan

( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Oleh karena suhunya tetap maka berlaku Hukum BOYLE

P1 V2 = P2 V2

Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa

Pemanasan Pendinginan

Karena suhunya konstan T2 = T1 maka

U = U2 - U1

= n R T2 - n R T1 = 0 ( Usaha dalamnya nol )

Kalor yang diserap sistem hanya dipakai untuk usaha luar saja

4 Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik

Selama proses tak ada panas yang masuk keluar sistem jadi Q = 0

( lihat gambar )

Sebelum proses Selamaakhir proses

oleh karena tidak ada panas yang masuk keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay

Lussac

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Ranah Afektif

Religius Jujur Toleransi Mandiri Demokratis Komunikatif Tanggung Jawab Percaya

diri Berorientasi tugas dan hasil

VI MATERI AJAR

Usaha Yang Dilakukan Gas

Temodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari mengenai pengaliran

panas perubahan-perubahan energi yang diakibatkan dan usaha yang dilakukan oleh

panas

Sistem adalah sejumlah gas dalam benda tertutup

Lingkungan adalah segala benda diluar sistem

1 Usaha luar ( W ) yaitu Usaha yang dilakukan oleh sistem terhadap sekelilingnya

terhadap sistem Misalkan gas dalam ruangan yang berpenghisap bebas tanpa gesekan

dipanaskan ( pada tekanan tetap ) maka volume akan bertambah dengan V

Usaha yang dilakukan oleh gas terhadap udara luar

W = p V

2 Usaha energi dalam ( U ) adalah Usaha yang dilakukan oleh bagian dari suatu sistem

pada bagian lain dari sitem itu pula Pada pemanasan gas seperti di atas usaha dalam

adalah berupa gerakan-gerakan antara molekul-molekul gas yang dipanaskan menjadi

lebih cepat

Energi dalam suatu gas Ideal adalah

Hukum I Termodinamika

Dalam suatu sistem yang mendapat panas sebanyak Q akan terdapat perubahan energi

dalam ( U ) dan melakukan usaha luar (W )

Q = U + W

Q = kalor yang masukkeluar sistem

U = perubahan energi dalam

W = Usaha luar

Q bernilai positif jika sistem menerima kalor dari lingkungan

Q bernilai negatif jika sistem mengeluarkan kalor ke lingkungan

W bernilai positif jika sistem melakukan usaha ke lingkungan

W bernilai negatif jika sistem menerima usaha dari lingkungan

Proses - Proses Pada Hukum Termodinamika I

1 Hukum I termodinamika untuk Proses Isobarik

Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap

( lihat gambar )

sebelum dipanaskan sesudah dipanaskan

Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-GayLussac

Jika grafik ini digambarkan dalam hubungan P dan V maka dapat grafik sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Usaha luar yang dilakukan adalah W = p ( V2 - V1 ) karena itu hukum I termodinamika

dapat dinyatakan

Q = U + p ( V2 - V1 )

Panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu gas pada tekanan tetap dapat dinyatakan

dengan persamaan

Q = m cp ( T2 - T1 )

Pertambahan energi dalam gas dapat pula dinyatakan dengan persamaan

U = m cv ( T2 - T1 )

Karena itu pula maka usaha yang dilakukan pada proses isobarik dapat pula dinyatakan

dengan persamaan

W = Q - U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )

m = massa gas

cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap

cv = kalor jenis pada volume tetap

2 Hukum I Termodinamika untuk Proses Isokhorik ( Isovolumik )

Pada proses ini volume Sistem konstan ( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Dengan demikian dalam proses ini berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac dalam bentuk

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka grafiknya sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Karena V = 0 maka W = p V

W = 0 ( tidak ada usaha luar selama proses )

Q = U2 - U1

Kalor yang diserap oleh sistem hanya dipakai untuk menambah energi dalam ( U )

Q = U

U = m cv ( T2 - T1 )

3 Hukum I termodinamika untuk proses Isothermik

Selama proses suhunya konstan

( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Oleh karena suhunya tetap maka berlaku Hukum BOYLE

P1 V2 = P2 V2

Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa

Pemanasan Pendinginan

Karena suhunya konstan T2 = T1 maka

U = U2 - U1

= n R T2 - n R T1 = 0 ( Usaha dalamnya nol )

Kalor yang diserap sistem hanya dipakai untuk usaha luar saja

4 Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik

Selama proses tak ada panas yang masuk keluar sistem jadi Q = 0

( lihat gambar )

Sebelum proses Selamaakhir proses

oleh karena tidak ada panas yang masuk keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay

Lussac

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Q = U + W

Q = kalor yang masukkeluar sistem

U = perubahan energi dalam

W = Usaha luar

Q bernilai positif jika sistem menerima kalor dari lingkungan

Q bernilai negatif jika sistem mengeluarkan kalor ke lingkungan

W bernilai positif jika sistem melakukan usaha ke lingkungan

W bernilai negatif jika sistem menerima usaha dari lingkungan

Proses - Proses Pada Hukum Termodinamika I

1 Hukum I termodinamika untuk Proses Isobarik

Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap

( lihat gambar )

sebelum dipanaskan sesudah dipanaskan

Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-GayLussac

Jika grafik ini digambarkan dalam hubungan P dan V maka dapat grafik sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Usaha luar yang dilakukan adalah W = p ( V2 - V1 ) karena itu hukum I termodinamika

dapat dinyatakan

Q = U + p ( V2 - V1 )

Panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu gas pada tekanan tetap dapat dinyatakan

dengan persamaan

Q = m cp ( T2 - T1 )

Pertambahan energi dalam gas dapat pula dinyatakan dengan persamaan

U = m cv ( T2 - T1 )

Karena itu pula maka usaha yang dilakukan pada proses isobarik dapat pula dinyatakan

dengan persamaan

W = Q - U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )

m = massa gas

cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap

cv = kalor jenis pada volume tetap

2 Hukum I Termodinamika untuk Proses Isokhorik ( Isovolumik )

Pada proses ini volume Sistem konstan ( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Dengan demikian dalam proses ini berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac dalam bentuk

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka grafiknya sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Karena V = 0 maka W = p V

W = 0 ( tidak ada usaha luar selama proses )

Q = U2 - U1

Kalor yang diserap oleh sistem hanya dipakai untuk menambah energi dalam ( U )

Q = U

U = m cv ( T2 - T1 )

3 Hukum I termodinamika untuk proses Isothermik

Selama proses suhunya konstan

( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Oleh karena suhunya tetap maka berlaku Hukum BOYLE

P1 V2 = P2 V2

Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa

Pemanasan Pendinginan

Karena suhunya konstan T2 = T1 maka

U = U2 - U1

= n R T2 - n R T1 = 0 ( Usaha dalamnya nol )

Kalor yang diserap sistem hanya dipakai untuk usaha luar saja

4 Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik

Selama proses tak ada panas yang masuk keluar sistem jadi Q = 0

( lihat gambar )

Sebelum proses Selamaakhir proses

oleh karena tidak ada panas yang masuk keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay

Lussac

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

U = m cv ( T2 - T1 )

Karena itu pula maka usaha yang dilakukan pada proses isobarik dapat pula dinyatakan

dengan persamaan

W = Q - U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )

m = massa gas

cp = kalor jenis gas pada tekanan tetap

cv = kalor jenis pada volume tetap

2 Hukum I Termodinamika untuk Proses Isokhorik ( Isovolumik )

Pada proses ini volume Sistem konstan ( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Dengan demikian dalam proses ini berlaku Hukum Boyle-Gay Lussac dalam bentuk

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka grafiknya sebagai berikut

Pemanasan Pendinginan

Karena V = 0 maka W = p V

W = 0 ( tidak ada usaha luar selama proses )

Q = U2 - U1

Kalor yang diserap oleh sistem hanya dipakai untuk menambah energi dalam ( U )

Q = U

U = m cv ( T2 - T1 )

3 Hukum I termodinamika untuk proses Isothermik

Selama proses suhunya konstan

( lihat gambar )

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Oleh karena suhunya tetap maka berlaku Hukum BOYLE

P1 V2 = P2 V2

Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa

Pemanasan Pendinginan

Karena suhunya konstan T2 = T1 maka

U = U2 - U1

= n R T2 - n R T1 = 0 ( Usaha dalamnya nol )

Kalor yang diserap sistem hanya dipakai untuk usaha luar saja

4 Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik

Selama proses tak ada panas yang masuk keluar sistem jadi Q = 0

( lihat gambar )

Sebelum proses Selamaakhir proses

oleh karena tidak ada panas yang masuk keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay

Lussac

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Sebelum dipanaskan Sesudah dipanaskan

Oleh karena suhunya tetap maka berlaku Hukum BOYLE

P1 V2 = P2 V2

Jika digambarkan grafik hubungan P dan V maka grafiknya berupa

Pemanasan Pendinginan

Karena suhunya konstan T2 = T1 maka

U = U2 - U1

= n R T2 - n R T1 = 0 ( Usaha dalamnya nol )

Kalor yang diserap sistem hanya dipakai untuk usaha luar saja

4 Hukum I Termodinamika untuk proses Adiabatik

Selama proses tak ada panas yang masuk keluar sistem jadi Q = 0

( lihat gambar )

Sebelum proses Selamaakhir proses

oleh karena tidak ada panas yang masuk keluar sistem maka berlaku Hukum Boyle-Gay

Lussac

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Jika digambarkan dalam grafik hubungan P dan V maka berupa

Pengembangan Pemampatan

Karena Q = 0 maka O = U + W

U2 -U1 = - W

Bila W negatif ( -W = sistem ditekan ) usaha dalam sistem ( U ) bertambah Sedangkan

hubungan antara suhu mutlak dan volume gas pada proses adibatik dapat dinyatakan

dengan persamaan

TV-1 = konstan atau T1V1-1 = T2V2-1

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik adalah

W = m cv ( T1 - T2 ) atau W = ( V2-1 - V1-1 )

Juga berlaku persamaan P1V1 = P2V2

Pengertian Siklus

Suatu pesawat yang dapat mengubah seluruh kalor yang diserapnya menjadi usaha secara

terus menerus belum pernah kita jumpai yang ada hanya pengubahan kalor menjadi usaha

melalui satu tahap saja Misalnya proses isothermik

Agar sistem ini dapat bekerja terus-menerus dan hasilnya ada kalor yang diubah menjadi

usaha maka harus ditempuh cara-cara tertentu Perhatikan gambar di bawah ini

- Mulai dari ( P1 V1 ) gas mengalami proses isothermis sampai ( P2 V2 )

- Kemudian proses isobarik mengubah sistem dari ( P2 V2 ) sampai ( P2 V1 )

- Akhirnya proses isobarik membuat sistem kembali ke ( P1 V1 )

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Usaha yang dilakukan sama dengan luas bagian gambar yang diarsir proses seperti yang

ditunjukkan pada gambar diatas disebut SIKLUS Pada akhir proses sistem kembali ke

keadaan semula Ini berarti pada akhir siklus energi dalam sistem sama dengan energi

dalam semula Jadi untuk melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus

melakukan usaha secara terus menerus suatu siklus harus bekerja dalam suatu siklus

Efisiensi Mesin

Mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik pertama-tama selalu memerlukan sebuah

mesin misalnya mesin uap mesin bakar atau mesin diesel Pengalaman-pengalaman

dengan mesin-mesin yang terdapat dalam praktek membawa kita kepada hukum

Termodinamika II yang ringkasnya sebagai berikut

ldquoTidak Mungkin Suatu Mesin Yang Bekerja Dalam Lingkaran Yang Tidak

Menimbulkan Efek Lain Selain Daripada Mengambil Panas Dari Suatu Sumber

Dan Merubah Panas Ini Seluruhnya Menjadi Usaha ldquo

Siklus Carnot Dan Efesiensinya

Siklus Carnot

Siklus carnot yang disebut siklus ideal ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Siklus Carnot dibatasi oleh garis lengkung isothermik dan dua garis lengkung adiabatik

Hal ini memungkinkan seluruh panas yang diserap ( input panas ) diberikan pada satu suhu

panas yang tinggi dan seluruh panas yang dibuang ( panas output ) dikeluarkan pada satu

suhu rendah

Kurva ab dan cd masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan isoteremis

Kurva bc dan da masing-masing adalah kurva pengembangan dan pemampatan adiabatik

Untuk bahan perbandingan ditunjukkan beberapa siklus untuk berbagai jenis mesin

Effisiensi (daya guna mesin)

Dalam hukum II Termodinamika akan dibahas perubahan kalor menjadi energi mekanik

melalui sebuah mesin dan ternyata belum ada sebuah mesinpun yang dapat mengubah

sejumlah kalor menjadi energi mekanik seluruhnya

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Sebuah mesin diberi energi berupa kalor Q1 pada suhu tinggi T1 sehingga mesin

melakukan usaha mekanik W Energi yang dibuang berupa kalor Q2 pada suhu T2 maka

effisiensi mesin adalah

Menurut Carnot untuk effisiensi mesin carnot berlaku pula

Sebenarnya tidak ada mesin yang mempunyai effisiensi 100 dan dalam praktek

effisiensi mesin kurang dari 50

VII ALOKASI WAKTU

4 x 45 menit ( 2 x Pertemuan )

VIII METODE PEMBELAJARAN

1 Pendekatan Saintifik

2 Metode Ceramah Tanya jawab Diskusi Kelompok

IX MEDIA PEMBELAJARAN

Video animasi flash movie

X KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Pertemuan Pertama ( 2 x 45 menit )Kegiatan Waktu

(Menit)Pendahuluan Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana hubungan tekanan terhadap usaha yang dilakukan gas

Motivasi

pernahkah kamu memompa ban sepada dengan pompa piston Apa yang kamu

rasakan saat menekan klep ke bawah Coba terangkan

Kenapa roda kendaraan bermotor bisa berputar dan akan semakin kencang

ketika di gas

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang termodinamika dan

memberikan tanggapan

Siswa di bimbing guru dalam melakukan diskusi kelas untuk mengidentifikasi

konsep proses dan siklus gas pada hukum termodinamika

Siswa mendiskusikan hukum pertama termodinamika

Memberikan informasi yang disertai dengan tanya jawab untuk menjelaskan

pengertian proses isotermik isokhorik isobarik dan adiabatik beserta

persamaannya

Memberikan informasi yang diteruskan dengan diskusi kelas untuk

mendeskripsikan usaha yang dilakukan oleh lingkungan kepada gas

Elaborasi

Salah satu kelompok mempresentasikan hasil diskusi

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat teman

Siswa memperhatikan penjelasan contoh soal tentang termodinamika

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif dan

bertanya pada materi yang belum di ketahui

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswa

60

Kegiatan Akhir

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Siswa dibimbing guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XI Penilaian Hasil Belajar

1 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan seperti kuis di akhir

pembelajaran atau di awal pembelajaran pada pertemuan berikutnya soal latihan melalui

tugas individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN KOGNITIF

a Tes Tertulis

NO Indikator Soal Soal Kunci Jawaban Skor

1

321

Mendeskripsika

n usaha kalor

dan energi

dalam

berdasarkan

hukum utama

termodinamika

1 Suatu sistem menyerap

kalor 2000 kalori dari

lingkungannya (1 kalori=

42 J) dan melakukan kerja

sebesar 2400 J terhadap

lingkungannyaTentukan

perubahan energi dalam

sistem

Penyelesaian

Q = + 2000 (42 J) = 8400 J

1048615W = + 2400 J

1048615U =

1048615Q = 1048615U + 1048615W

1048615 U = 1048615Q - 1048615W

= 8400 ndash 2400

= 6000 J

1

1

2

1

2 10 mol gas helium

disimpan dalam tabung

tertutup volume 2 lt tetap

memiliki tekanan

12106Pa Jika gas

menyerap kalor sehingga

tekanan menjadi 2106Pa

maka tentukan

a perubahan energi dalam

b kalor yang diserap gas

Penyelesaian

V = 2 lt = 210-3m3

PA = 12106Pa

PB = 2106Pa

a Perubahan energi dalam

sebesar

U= n R T

= (n R TB - n R TA)

= (PBVB - PAVA)

= (2106 210-3 - 12106

210-3)

= (400 - 240) = 240 joule

1

1

2

2

2

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

2 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

123456789

101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak

melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

Nilai siswa = jumlah skorjumlah skor maksimum x 100

Pertemuan kedua ( 2 x 45 menit )

KegiatanWaktu

(Menit)

Pendahuluan

Siswa mempersiapkan diri untuk melaksanakan KBM

Siswa dibimbing untuk melaksanakan Berdoa bersama dan dan absensi

Siswa bergabung dan berada dalam kelompok masing-masing

Apersepsi

bagaimana konsep usaha pada gas

Motivasi

Terangkan cara kerja piston pada mesin kendaraan bermotor

Apa bedanya motor 4 strocke dan 2 strocke ada tidak mesin motor 8 strocke

Menjelaskan SK KD indikator dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai

15

Kegiatan Inti

Eksplorasi

Siswa memperhatikan tayangan flash movie tentang Mesin Carnot

Siswa dibimbing guru melakukan diskusi kelas mengenai Mesin Carnot

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan siklus Carnot yang merupakan siklus

yang ideal

Melakukan diskusi kelas untuk menjelaskan usaha yang dilakukan gas dalam

Siklus Carnot

Elaborasi

Diskusi kelompok mengenai pemecahan persoalan terkait materi pembelajaran

yang telah dibahas

Siswa tampil menyampaikan jawaban yang telah didiskusikan

Siswa melakukan tanya jawab menyampaikan pendapat siswa dari kelompok

lainnya bisa menanggapi pertanyaanpendapat temanan

Konfirmasi

Guru memberikan reinforcement terhadap siswa yang aktifmenyampaikan ide

60

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Guru mendorong dan memotivasi siswa yang belum berpartisipasi aktif

Guru mengkonfirmasi seluruh pertanyaan ide dan jawaban siswaKegiatan Akhir

Siswa dan guru mendiskusikan kesimpulan dari kegiatan pembelajaran

Siswa mengumpulkan hasil kesimpulan dalam bentuk narasi

Guru memberikan penghargaan kepada siswa yang melaksanakan kerja

deengan baik

Guru memberikan tugas individu berupa soal uraian

Guru memberi tugas untuk mempelajari materi berikutnya

15

XII Penilaian Hasil Belajar

3 Penilaian kognitif

Penilaian kognitif dapat dilakukan melalui beberapa kegiatan soal latihan melalui tugas

individu atau tugas kelompok dan ulangan harianblok

PENILAIAN PENGETAHUAN

b Tes Tertulis

N

O

Indikator

SoalSoal Kunci Jawaban Skor

1 322

Menganal

isis proses

gas ideal

berdasark

an grafik

tekanan-

volume

(P-V)

Sejumlah gas ideal

mengalami proses ABC

seperti

Gambar 89

P

2

1

05 2 4

V

tentukan

Penyelesaian

Usaha total proses dapat ditentukan

dari luas

kurva

a W = luas AB (trapesium) + luas BC

(persegi panjang)

= 225 + 200 = 425 joule

b Perubahan energi dalam

U = n R T = (n R Tc - n R TA)= (PcVc - PAVA)= (14102 - 205102)= 450 joulec penentuan kalornya

Q = W + U

1

1

1

2

1

2

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

a usaha total proses

b perubahan energi dalam

total

c perubahan kalor sistem

= 425 + 450 = 875 jouleQ(+) berarti menyerap kalor

1

2

323

Mendeskr

ipsikan

prinsip

kerja

mesin

Carnot

Sebuah mesin kalor

menyerap kalor dari

reservois

1000 K sebesar 250 kal

Kemudian membuang

usahanya

ke reservois bersuhu 300 K

sebesar 100 kal

Tentukan efisiensi mesin

kalor tersebut

Penyelesaian

T1 = 1000 K Q1 = 250 kal

T2 = 300 K Q2 = 100 kal

Efisiensi mesin memenuhi

= 60

1

1

2

1

4 Penilaian afektif

Penilaian afektif dapat dilakukan selama proses pembelajaran dengan menggunakan

instrumen daftar nilai afektif

OBSERVASI SIKAP

Mata Pelajaran FISIKA

Kelas smt XI 2

Tanggal Pengamatan

Materi pokok Termodinamika

N0 Nama siswa

Aspek yang di amati

Jumlah skor

Sisw

a m

asuk

tepa

t w

aktu

Sisw

a m

empe

rhati

kan

kons

ep m

ater

i yan

g di

berik

an g

uru

Sisw

a ak

tif s

elam

a pr

oses

pe

mbe

laja

ran

Sisw

a da

pat b

eker

ja sa

ma

dala

m d

iskus

i kel

ompo

k

Sisw

a be

rtan

ggun

g ja

wab

m

elap

orka

n ha

sil b

ahan

di

skus

i kel

ompo

k

Sisw

a m

engu

mpu

lkan

la

pora

n di

skus

i tep

at

wak

tu

12345678

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

9101112131415161718192021222324252627282930

Kriteria

4 = Selalu apabila selalu melakukan pernyataan

3 = Sering Apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan

2 = Kadang-kadang apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan

1 = Tidak pernah apabila tidak pernah melakukan

XIIISUMBER BELAJAR

1 Bob Foster Fisika XI Erlangga 2006 Jakarta

2 Purwoko Fisika 2 Yudhistira 2009 Jakarta

3 Abdullah Mikrajudin Fisika 2A EsisBandung

4 Kanginan Marthen Fisika Untuk SMA Kelas XI2007 Erlangga Jakarta

5 Flash movie termodinamika

TUGASSOAL-SOAL ULANGAN HARIAN TERMODINAMIKA

1 Sebuah silinder tertutup suatu gas mengalami proses isobaric sedemikian rupa sehingga

pengisap bergerak tanpa gesekan Perumusan Hukum I termodinamika yang benar adalah hellip

A C E

B D Jawab B

2 Suatu sistim gas ideal dapat mengubah semua kalor yang diserap menjadi tambahan energi

dalam jika prosesnya adalah hellip

A adiabatic C isokhorik E pemampatan

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

B isobaric D isothermal Jawab C

3 Suatu gas dalam ruang tertutup mempunyai proses isokhorik Hukum I Termodinamika pada

proses ini dapat dirumuskan sebagai

A C E

B D

Jawab D (Isokhorik adalah gas ideal yang memeiliki tekanan tetap)

4 Usaha yang dilakukan oleh gas ideal yang mengalami proses isokhorik dari tekanan dan

adalah hellip

A nol B C D E

Jawab A

5 Karena mengalami perubahan volume dari V menjadi pada tekanan tetap berarti

A sistim ini telah melakukan kerja sebesar

B sistim ini telah melakukan kerja sebesar 2PV

C sistim ini tidak melakukan kerja

D pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar 2PV

E Pada sistim ini telah dilakukan kerja sebesar

Jawab E

6 Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu mengalami pemampatan secara adiabatic Jika W

adalah kerja yang dilakukan oleh sistim (gas) dan adalah perubahan suhu dari sistim

berlaku keadaan hellip

A C E

B D Jawab D

Gas ideal dimampatkan maka volume berkurang ( )Proses adiabatic kalor yang

dihasilkan sama dengan nol (Q = 0) maka

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

7 Suatu sistim mengalami proses adiabatic Pada sistim dilakukan usaha 100 joule Jika

perubahan energi dalam sistim adalah dan kalor yang diserap sistim adalah Q maka

A C E

B D Jawab B

8 Suatu gas voliumenya perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga

volumenya menjadi Jika usaha luar gas tersebut mak tekanan gas adalah

hellip

A B C D E

Jawab B

9 gas helium yang bersuhu 27 dipanaskan secara isobaric sampai 87 Jika tekanan

gas helium maka gas helium melakukan usaha luar sebesar hellip kJ

A 60 B 120 C 280 D 480 E 660

Jawab A

10 Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan mula-mula

mempunyai suhu T Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga

volumenya menjadi 4 kali lebih besar Bila R adalah tetapan gas universal maka besarnya

usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaik kan volumenya jadi adalah hellip

A B C D E

Jawab E

R = tetapan gas umum----------T = suhu dalam Kelvin

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

11 Dalam P-V dibawah ini menggambarkan proses satu siklus penuh yang dialami gas ideal

dengan keadaan awal ( ) Usaha yang telah dilakukan gas dalam satu siklus adalah hellip

A D

B E

C

Jawab C

12 Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar pada diagram P-V di atas Maka

kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah hellipkJ

A 200 B 400 C 600 D 800 E 1000

Jawab B

Usaha atau kerja yang dihasilkan oleh siklus

merupakan luas bangun pada grafik maka

13 Gas ideal didalam ruang tertutup melakukan proses dari A ke B seperti pada gambar dibawah

Usaha yang dilakukan gas dari kedudukan A ke B hellip joule

A 1

B 2

C 3

D 4

E 15

Jawab B (perhatikan grafik)

14 Pada grafik P-V suatu gas dibawah ini Bila gas ideal melakukan proses ABC maka usaha

total yang dilakukan gas adalah hellip J

A 5 C 5x104 E 5x105

B 5x104 D 25x105 Jawab E

2P

1P

1V 2V

P

V

a b

cd

2 4

3

1

)10( 5 PaP

)V(m 2

2105

155

BA

P(Nm2)

V(cm3)

2

1

25

P(105 Nm2)

5

A

B C

V(m3)

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

15 Grafik dibawah ini memberi hubungan antara tekanan P terhadap volume (V) sejumlah massa

gas ideal Dari grafik tersebut maka usaha yang dilakukan selama proses adalah hellip joule

A 15 B 20 C 35 D 40 E 65

Jawab A (perhatikan grafik)

16 Jika sebuah mesin karnot mengambil 1000 kkal dan reservoir 627oC dan mengeluarkan kalor

pada suhu 27oC maka kalor yang dikeluarkan pada reservoir 27oC adalah hellip kkal

A 431 B 3333 C 600 D 6667 E 9569

Jawab B

17 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemperatur 1200K

ke reservoir bertemperatur 400K maka mesin karnot pada saat itu menghabiskan energi

sebesar hellipJ

A 2500 B 3000 C 32000 D 36000 E 6000

Jawab B

18 Sebuah mesin kalor yang mempunyai efisiensi 40 dapat menyerap kalor 500 joule

persiklus Bila frekuensi putaran mesin 50 Hz daya mesin itu hellip Watt

A 200 B 500 C 1000 D 2000 E 10000

Jawab A

P(Nm2)

V(m3)

2

1

2

1

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

19 Dari grafik hubungan P-V pada mesin karnot gambar di bawah ini dapat diketahui bahwa

kalor yang diterima setiap siklus adalah hellip

A 3x105 J C 5x105 J E 6x106 J

B 4x105 J D 6x105 J

Jawab D (perhatikan grafik)

20 Sebuah mesin karnot membangkitkan tenaga 2000 joule dari reservoir bertemberatur 1200K

ke reservoir 400K maka mesin pada saat itu menghabiskan energi sebesar hellipjoule

A 2500 B 3000 C 3200 D 3600 E 6000

Jawab B

21 Sebuah mesin karnot memiliki suhu reservoir tinggi 600 K dan suhu reservoir rendah 200 K

Efisiensi mesin karnot tersebut adalah hellip

A 7667 B 6667 C 5667 D 4667 E 40

Jawab B

22 UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah mesin turbin memakai uap dengan suhu awal 550 dan membuangnya pada suhu 35

Efisiensi maksimum mesin turbin tersebut adalah hellip

A 33 B 43 C 53 D 63 E 73

Jawab D

23 UMPTN 19901991 Rayon A

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800K mempunyai

efisiensi maksimum sebesar 40 Agar efisiensi maksimum naik menjadi 50 maka suhu

reservoir suhu tinggi dinaikkan menjadi hellipK

A 900 B 960 C 1000 D 1180 E 1600

a b

cd

Q1

Q2

T2 =6000K

T1 =9000K

W=2x105 JP

V

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study

Jawab B

24 UMPTN 1994 Rayon B kode 25

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 727 mempunyai efisiensi

30 maka reservoir suhu rendahnya bersuhu hellip

A 327 B 373 C 417 D 427 E 509

Jawab D

25 Suatu mesin karnot mempunyai suhu reservoir tinggi 3730C dan suhu reservoir rendah 500C

Maka efisiensi yang dihasilkan mesin karnot adalah hellip

A 50 B 58 C 70 D 85 E 139

Jawab A

Jambi Maret 2015

Mengetahui

Kepala SMA Guru bidang study