Halaman
Setelah mempelajari materi "Termodinamika" diharapkan Anda dapat mendeskrip-sikan usaha, energi dalam dan kalor berdasarkan hukum utama termodinamika sertamampu menganalisis proses gas ideal berdasarkan grafik tekanan-volum (P – V).Selanjutnya Anda diharapkan mampu mendeskripsikan prinsip kerja mesin Carnot.TERMODINAMIKATERMODINAMIKATERMODINAMIKAUSAHA LUARGASHUKUM I TERMO-DINAMIKAhukum IItermodinamikaENERGI DALAMGASrangkaian prosestermodinamikakapasitaskalorpenerapan hukum Itermodinamika9
Termodinamika merupakan cabang Fisika yang mempelajari tentangperubahan energi dari suatu bentuk ke bentuk lain, terutama perubahan darienergi panas ke dalam energi lain.Perubahan-perubahan energi dalam termodinamika didasarkan pada duahukum.1. Hukum termodinamika pertama yang merupakan pernyataan lain darihukum kekekalan energi.2. Hukum termodinamika kedua yang memberi bahasan apakah suatu prosesdapat terjadi atau tidak.A. USAHA GASGambar 9.1 Usaha gasGambar 9.1 (a) : suatu gas dalam bejana yang tertutup dengan pistonyang bebas bergerakTinggi piston mula-mula = h1.Gambar 9.1 (b) : gas dalam bejana dipanasi sampai suhu tertentusehingga tinggi piston menjadi h2.Naiknya tutup piston dalam bejana (Gb 9.1(b)) karena selama gas dipanasigas memuai dan menekan piston ke atas.Jika luas penampang bejana atau luas penampang piston = A, maka selamagas memuai gaya yang dilakukan oleh gas pada piston: F = p . A.Usaha yang dilakukan oleh gas selama memuai:W = F (h2– h1)W = p . A (h2– h1)W = p . A . ΔhW = usaha yang dilakukan gasP = tekanan yang dilakukan gasΔV = perubahan volum gas.W = p . ΔVh1h2ΔhF(a)(b)Teori Kinetik Gas194
Usaha yang dilakukan oleh gas dapat dihitung secara grafik hubungantekanan (P) dan volum (V) dan secara matematik.Persamaan usaha yang dilakukan oleh gas di atas dihitung berdasarkanproses gas pada tekanan tetap (Isobarik)Pada Gambar 9.2 di samping pada proses gasdengan tekanan tetap maka usaha yangdilakukan oleh gas selama proses dari A ke Bdapat dihitung = luas daerah di bawah grafik.W = P (V2– V1)Secara matematika usaha yang dilakukan oleh gas dapat dihitung secaraintegral:Bagaimana usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isokhorik, isotermisdan adiabatik?Hal tersebut dapat dihitung berdasarkan grafik dan matematik dengananalogi di atas.1. Proses Isokhorik (volum tetap)Selama proses gas dari Ake B karena V2= V1makaΔV = 0 sehingga usaha yang dilakukan oleh gas: W = p . ΔVW = 0Jadi pada proses isokhorik gas tidak melakukanusaha terhadap lingkungannya2. Proses Isotermik (suhu tetap)Grafik hubungan tekanan (P) dan volum (V) pada proses isotermik sepertiGambar 9.4 berikut.Gambar 9.3 Proses isokhorikVVP0ABP1P2Wvv=∫P . dv12W = p . ΔVGambar 9.2 Proses isobarikW = luas daerah yang diarsirV1VPP0ABWV2Fisika SMA/MA Kelas XI195
Usaha yang dilakukan gas pada proses isotermikatau3. Proses AdiabatikProses adiabatik merupakan suatu proses di mana tidak ada panas yangkeluar atau masuk ke dalam sistem.Proses ini terjadi pada suatu tempat yang benar-benar terisolasi secara termal.Dalam kenyataannya mustahil mendapatkan proses yang benar-benaradiabatik.Proses yang mendekati adiabatik adalah proses yang berlangsung sangatcepat.Pada proses adiabatik hubungan antara tekanan dan volum sertahubungan antara suhu dan volum dari gas dinyatakan dengan persamaan:γ= konstanta laplaceGrafik hubungan tekanan (P) dan volum (V) pada proses adiabatik hampirsama dengan proses Isotermis.Bagaimana usaha yang dilakukan oleh gas padaproses adiabatik?Gambar 9.5 Grafik adiabatis dan isotermisVPIsotermisAdiabatisP. Vγ= konstan atau P1. V1γ= P2. V2γT . Vγ-1= konstan atau T1. V1γ-1 = T2. V2γ-1WnRTVV=2321,... logWnRTnRTnVVvv==∫.....dvV1221lGambar 9.4Proses isotermikWvvvv==∫∫P . dvnRTVdv1212W = luas daerah yang diarsirV1VP0ABWV2P1P2Teori Kinetik Gas196
Kita dapat menghitung berdasarkan grafik hubungan P dan V sebagaiberikut:Dengan mengganti: C = P1. V1γ= P2. V2γDidapat:Contoh Soal 9.11. Gas dalam ruang tertutup dengan tekanan 2.105N/m2pada volum 2 m3dan suhu 300 K. Jika gas tersebut dipanaskan pada tekanan tetap sehinggasuhunya menjadi 600 K, berapakah usaha luar yang dilakukan oleh gastersebut?PenyelesaianDiketahui: P1= 2.105N/m2; V1= 20 m2; T1= 300 K ; T2= 600 KDitanya: W untuk P2= P1Jawab: VTVTVVWPV VW11222212 12300 60042====−= m . 10 Joule25()WPVPV=−−1122 11γ()WPVVPVV=−−−−1122 2111 11γγγ γγ()Gambar 9.6Proses adiabatikWWCVWCVVvvvvVV===−=−−∫∫−−−P . dvCVdv121212111211γγγγγγ()V1VPWV2P1P2Fisika SMA/MA Kelas XI197
2. Gas ideal dalam ruang tertutup dengan volum 0,5 m3dan tekanan 1,5.104N/m2pada suhu 17oC. Berapakah energi dalam gas tersebut?PenyelesaianDiketahui: V = 0,5 m3; P = 1,5 . 104N/m2; T = 290 KDitanya: uJawab : B. ENERGI DALAM GASHukum I TermodinamikaEnergi DalamPada waktu kita membahas teori kinetik gas, kita mengganggap bahwa gasterdiri atas molekul-molekul. Tiap molekul ini bergerak karena mempunyaienergi. Jumlah tiap energi yang dimiliki oleh tiap molekul inilah yangdinamakan energi dalam gas.Besar energi dalam:- untuk gas monoatomik:- untuk gas diatomik:pada suhu rendah :pada suhu sedang:pada suhu tinggi:Dari persamaan tersebut terlihat bahwa energi dalam gas hanya tergantungpada suhu. Untuk mengubah energi dalam gas berarti harus mengubah suhu.Suhu dapat diubah, jika sistem menerima/memberikan panas atau sistemmelakukan/menerima usaha.uNKT nRT==7272.. ... uNKT nRT==5252.. ... uNKT nRT==3232.. ... uNKT nRT==3232.. ... unRTPVu====3232321 5 10 0 5 1 1254... ... , . . ,, jouleTeori Kinetik Gas198
Fisika SMA/MA Kelas XI199Gambar 9.7 melukiskan suatu gas dalam bejana tertutuppiston yang bebas bergerak sedang dipanasi.Panas yang diterima oleh gas digunakan untuk duahal, yaitu untuk menaikkan energi dan untuk melakukanusaha luar.Q = panas yang diterima oleh gasΔu = perubahan energi dalam gasW = usaha yang dilakukan oleh gasDari persamaan di atas diperoleh:Q positif jika gas (system) menerima panasQ negatif jika gas (system) memberikan panasΔu positif jika energi dalam gas (system) bertambahΔu negatif jika energi dalam gas (system) berkurangW positif jika gas (system) melakukan usaha (kerja)W negatif jika gas (system) menerima usaha (kerja)Persamaan Q =Δu + W dikenal dengan hukum I Termodinamika, yangsebenarnya merupakan hukum kekekalan energi.Menurut hukum I Termodinamika "sejumlah panas yang diterima olehsuatu gas (system) dan usaha yang dilakukan terhadap suatu gas (system)dapat digunakan untuk menambah energi dalam gas (system) tersebut".Hukum I Termodinamika dapat ditinjau dengan berbagai proses:a) Proses IsotermisPada proses isotermis: Δu = 0 sehingga Q = Wb) Proses IsobarisPada proses isobaris: Q = Δu + Wc) Proses IsokhorisPada proses isokhoris W = 0 sehingga Q = Δud) Proses AdiabatisPada proses adiabatis Q = 0 sehingga 0 = Δu + WW = -ΔuContoh Soal 9.2Di dalam silinder yang tertutup oleh penghisap yang dapat bergerak bebasterdapat gas helium pada tekanan 1 atm. Mula-mula volumnya 300 cm3.Berapakah tekanan gas itu jika dimampatkan secara adiabatik sehinggavolumnya menjadi 1⁄4volum semula?Gambar 9.7 Energi dalam gasQ = Δu + W
PenyelesaianDiketahui: P1= 1 atm ; V1= 300 cm3V2= 1⁄4. V1=75 cm3γ= 1,67Ditanya: P2Jawab :P1. V1γ= P2. V2γ1 . (300)1,67= P2. (75)1,67P2=misal: (4)1,67= x log x = 1,67 log 4 x = 10,13Jadi P2= 10,13 atmUji Pemahaman 9.1Kerjakan soal berikut!1. Gas belerang (Bm = 64) sebanyak 40 gram dipanaskan dalam tekanan tetapdari 300 K sampai 350 K. Cp = 40,128 J/mol.K ; Cv = 31,814 J/mol.K.Hitunglah:a. kenaikan energi dalamnyab. usaha yang dilakukan oleh gas!2. Gas monoatomik pada volum 0,5 liter, suhu 27oC bertekanan 1,5 atm gasdimampatkan secara adiabatik sehingga tekanannya menjadi 2 atm. Jikavolumnya menjadi 0,2 liter berapakah oC suhunya?300754167167⎛⎝⎞⎠=,,()Teori Kinetik Gas200
C. KAPASITAS KALORKapasitas kalor suatu gas (C) adalah jumlah kalor yang diperlukan (Q)untuk menaikkan suhu gas satu kelvin.a) Kapasitas kalor pada volum tetap (Cv).b) Kapasitas kalor pada tekanan tetap (Cp)Sehingga:Konstanta Laplace: Untuk gas diatomik:- untuk suhu rendah:- untuk suhu sedang: - untuk suhu tinggi:Cv n R Cp n R===7292128.;.; , γCv n R Cp n R===527214.;.; , γCv n R Cp n R===3252167.;.; , γγγ===522353167....,nRxnR (gas monoatomik)γ=CpCvCp = Cv + nRCpQpTQp W u nRT nRT nR TCpnR TTnR==+ = +===ΔΔΔΔΔ.........32525252CQtQv W un R TQv n R TCvnR TTnR==+ =+===ΔΔΔΔΔΔ032323232....... (gas monoatomik)CQt=ΔFisika SMA/MA Kelas XI201
D. RANGKAIAN PROSES TERMODINAMIKASuatu gas pada ruang tertutup dapat disebut suatu sistem. Sistem ini dapatmenyerap kalor dari lingkungan untuk melakukan usaha. Bila sistemmelakukan serangkaian proses, maka usaha yang dihasilkan merupakan jum-lah usaha dari beberapa proses yang dilakukan. Bila proses itu dapat kembalike posisi awal dikatakan sistem gas melakukan siklus. Siklus Carnot meru-pakan siklus ideal yang terdiri atas 2 proses isothermis dan 2 proses adiabatik.Proses AB = proses ekspansi isothermisProses BC = proses ekspansi adiabatisProses CD = proses dipresi isothermisProses DA= proses-proses dipresi adia- batisBila suatu mesin menyerap kalor Q1danmelakukan usaha W dengan melepaskankalor Q2, maka: W = Q1– Q2E. EFISIENSI MESIN KALOREfisiensi mesin kalor adalah perbandingan usaha yang dilakukan dengankalor yang diserap.Gambar 9.9 Mesin kalorEfisiensi Mesin Carnot:ηη=−=−(%(%110011002121QQxTTx) atau ) η=WQx1100 %Tandon Suhu TinggiT1, Q1T2, Q2Tandon Suhu rendahW = usaha luarGambar 9.8 Siklus CarnotP0P1P2P4P3V1V4V2V3ABCDTeori Kinetik Gas202
Fisika SMA/MA Kelas XI203Contoh Soal 9.3Sebuah mesin kalor mengambil kalor sebesar 1000 joule dari tandon bersuhudan membuang kalor 400 joule pada tandon bersuhu rendah. Hitunglah:a) usaha luar yang dilakukan mesinb) efisiensi mesinPenyelesaianDiketahui: Q1= 1000 joule ; Q2= 400 jouleDitanya: a) W b) ηJawab : a) W = Q1– Q2W = 1000 – 400 = 600 jouleb)F. HUKUM TERMODINAMIKA IIHukum II Termodinamika dirumuskan dalam berbagai pernyataan atauperumusan sebagai hasil pengamatan yang dilakukan berabad-abad.Menurut Clausius: tidak mungkin memindahkan kalor dari tandon yangbersuhu rendah ke tandon yang bersuhu tinggi tanpa dilakukan usaha.Perumusan Clausius sehubungan dengan prinsip kerja Refrigerator (mesinpendingin).Gambar 9.10 RefrigeratorPerumusan Kelvin PlanckPerumusan Kelvin Planck tentang hukum II Termodinamika sebagaiberikut: tidak ada suatu mesin yang bekerja dalam suatu siklus dapat mengubah kalormenjadi usaha seluruhnya.Gb (a): proses yang tidak mungkinGb (b): proses yang mungkin terjadiη= =−QWQQQ2212Tandon Suhu TinggiQ1Q2Tandon Suhu rendahW = usaha luarη=WQ1 x 100%=6001000 x 100%= 60%
Teori Kinetik Gas204Gambar 9.11Jadi jika suatu mesin menyerap kalor Q1, kalor tersebut sebagian diguna-kan untuk melakukan usaha luar (W) dan sebagian terbuang sebagai kalor Q2.- Efisiensi mesin kalor maksimum sama dengan efisiensi mesin Carnot.- Mesin yang bekerja di antara tandon suhu tinggi T1dan tandon suhurendah T2mempunyai efisiensi maksimum: ηUji Pemahaman 9.2Kerjakan soal berikut!1. Gas dalam suatu ruang tertutup menyerap kalor 200 kalori dan melakukanusaha luar sebesar 500 joule. Berapakah perubahan energi dalam gastersebut?2. Mesin carnot bekerja pada suhu 127oC dan 27oC. Jika mesin menyerapkalor 24 kalori dari tandon suhu tinggi, maka berapakah usaha luar yangdilakukan dalam tiap siklus?- Usaha luar gas: a. Pada proses isobarik: W = PdVb. Pada proses isokhorik: W = 0WPdVVV=∫.12ηmax(%=−110021TTx) Tandon Suhu TinggiWQ1Tandon Suhu Tinggi (T1)Q1Q2Tandon Suhu rendah (T2)W(a)(b)RRaannggkkuummaann
Fisika SMA/MA Kelas XI205c. Pada proses isothermis: W = 2,3 nRT logd. Pada proses adiabatik: - Kapasitas kalora. Pada volum tetap: b. Pada tekanan tetap:- Konstanta Laplace:- Efisiensia. Mesin kalor: b. Mesin Carnot:KATA KUNCI- Usaha gas- Proses isokhorik- Porses isotermik- Proses adiabatik- Energi dalam- Konstanta Laplace- Kapasitas kalor- Efisiensi mesinη= −121TTη= −121QQγ=CCPVCnRCCnRppV==+52CnRV=32WPVPV=−−1122 11γ()VV21
1. Proses sebuah mesin dengangas ideal digambarkan dalamdiagram berikut!Pernyataan1) Proses dari A ke B adalahproses isokhoris2) Usaha yang dilakukandalam proses dari C ke Asebesar 10 joule3) Pada proses dari B ke Cadalah proses isotermisDari pernyataan di atas yangbenar adalah ....a. 1 dan 2d. 1, 2 dan 3b. 2 dan 3e. 3 sajac. 1 dan 32. Energi kalor yang seluruhnyadapat diubah menjadi energimekanik atau usaha, sebagianakan terbuang. Pernyataan initerkenal sebagai ....a. hukum I termodinamikab. hukum kekekalan energic. hukum II termodinamikad. hukum joulee. hukum thomson3. Mesin Carnot beroperasi padasuhu 300 K dan 400 K meng-hasilkan kerja 104joule. Jumlahkalor yang dialirkan ke reser-voir suhu dingin adalah ....a. 4,6 x 103J d. 4 x 103Jb. 2 x 104Je. 6 x 104Jc. 3 x 104J4. Siklus Carnot dibatasi oleh ....a. 2 garis isobarik dan 2 garisisothermisb. 1 garis isothermis dan 1garis adiabatikc. 2 garis isokhorik dan 2 garisisothermisd. 1 garis isokhorik dan 1 garisadiabarike. 2 garis isothermis dan 2garis adiabatik5. Mesin Carnot bekerja padasuhu 27oC dan 627oC. Jikasekali siklus menyerap bahanbakar 3000 joule, maka kaloryang dilepaskan adalah ....a. 1000 Jd. 500 Jb. 2000 Je. 2500 Jc. 1500 J6. Mesin Carnot menggunakanreservoir suhu tinggi dengansuhu 800K. Jika efisiensi mesin40%, maka reservoir suhurendah adalah ....a. 420 Kd. 600 Kb. 480 Ke. 700 Kc. 500 K25P(N/m2)V(m3)123ABCTeori Kinetik Gas206UJI KOMPETENSIA. Pilihlah satu jawaban yang paling benar!
7. Dari 5 pernyataan mesin Carnotdi bawah ini yang mempunyaiefisiensi 60% adalah mesinyang bekerja antara suhu ....a. 500 K dan 400 Kb. 1000 K dan 400 Kc. 1000 K dan 600 Kd. 500 K dan 500 Ke. 1000 K dan 200 K8. Proses yang dialami oleh suatusistem yang tidak disertaipenukaran panas dan sekeli-lingnya dinamakan proses ....a. isoklaris d. adiabatisb. isothermis e. isothermc. isobaris9. Sejenis gas ideal bervolum 3liter pada 27oC. Gas inidipanaskan dengan tekanantetap 2 atm sampai suhunyamencapai 227oC. Jika 1 atm =1,013 x 105Pa, maka kerja yangdilakukan gas adalah ....a. 402 Jd. 409 Jb. 405 Je. 412 Jc. 403 J10. Pernyataan hukum I Termodi-namika dalam proses adiabatikdapat dinyatakan ....a. Q = W + ΔU b. Q = -W c. W = ΔUd. Q = ΔUe. Q = W11. Jika sejumlah gas melakukanusaha dengan proses adiabatik,maka ....a. volumnya berkurangb. tekanannya berkurangc. suhunya tetapd. energi di dalamnya bertam-bahe. suhunya berkurang12. Usaha yang dilakukan gaspada proses isothermis adalah....a. W = P . ΔVb. W = 2,3 nRT In V2/V1c. W = 0d. W = 2,3 nRT log V2/V1e.13. Sebuah mesin bekerja di antarareservoir (tangki) bersuhu 600K dan 450 K. Jika mesin terse-but mesin ideal, efisiensi mesinadalah ....a. 75%b. 50%c. 40%d. 25%e. 20%14. Pada keadaan normal (T = 0oCdan P = 1 atm) 4 gr gas oksigen(berat molekul M = 32) memilikivolum sebesar ....a. 1,4 . 10-6m3b. 2,8. 10-3m3c. 22,4 . 10-3m3d. 2,8 m3e. 22,4 m315. Pada suatu proses 1000 kaloripanas diberikan pada suatusistem (gas) dan pada saatbersamaan dikerjakan pulausaha terhadap sistem itusebesar 1000 joule. Jika 1 kalori= 4,2 joule, maka tambahanenergi dalam sistem sebesar ....a. 5200 jouleb. 3200 joulec. 4200 jouled. 2500 joulee. 2300 jouleWPVPV=−−1122 11γ()Fisika SMA/MA Kelas XI207
Teori Kinetik Gas208B. Kerjakan soal-soal di bawah ini!1. Empat mol gas pada suhu 27oC mengalami proses pada tekanan tetapsehingga volumnya dari 3 liter menjadi 6 liter. Hitunglah:a. perubahan energi dalam gasb. energi kinetik gas mula-mula!2. Gas ideal mula-mula mempunyai volum 1 liter, tekanan 2 atm dan suhu27oC. Kemudian gas melakukan proses pemuaian pada suhu tetap sampaivolumnya menjadi 2 liter. Kemudian isokhorik sampai tekanannyamenjadi 2 atm.a. Gambarlah proses tersebut dalam diagram P . V!b. Berapakah usaha total yang dilakukan oleh gas selama prosestersebut?c. Berapakah banyaknya kalor yang diserap gas selama prosestersebut?3. Dari diagram P . V di atas, hitunglah:a. usaha yang dilakukan gas dalam proses ABCDb. banyaknya kalor yang diserap pada setiap siklusnya!4. Sebuah mesin diiklankan bekerja pada suhu 800 K dan 400 K dan setiapsiklus memerlukan bahan bakar 20.000 joule serta melakukan usaha10.000 joule. Dapatkah iklan itu dipercaya?5. Mesin carnot suhu reservoir dingin 27oC dengan efisiensi 40%. Mesinitu efisiensinya dinaikkan menjadi 50%. Berapakah derajat suhureservoir tinggi harus dinaikkan?105P(N/m2)V(dm3)1020ABC3 . 105
Fisika SMA/MA Kelas XI2091. Sebuah bandul bergerak me-lingkar dengan jari-jari 50 cmdan kecepatan linier 4 m.s-1.Bandul itu mengalami perlam-batan sudut 0,4 rad/s-2. Bandulini akan berhenti setelah ....a. 125 sd. 20 sb. 50 se. 10 sc. 40 s2. Sesaat setelah loncat dari papanloncatan, seorang peloncatindah berputar dengankecepatan sudut ω1danmomen inersianya I1. Jika iakemudian merapatkan lututnyapada dagunya kecepatansudutnya ω2dan momen iner-sianya I2. Bila ω1= 2 ω2, maka ....a. I2= 1⁄4I1d. I2 = 2I1b. I2= 1⁄4I1e. I2= 4I1c. I2= I13. Sebuah bola mula-mula berge-rak dengan kecepatan sudut 24Rad/s. Kemudian roda diper-cepat dengan percepatan sudut6 Rad/s2sehingga dalamwaktu kecepatan sudutnyamenjadi 60 Rad/s. Sudut yangditempuh dalam waktu tadalah .... a. 144 Radian d. 36 Radianb. 108 Radian e. 84 Radianc. 352 Radian4. Sebuah silinder pejal yangbermassa 10 kg dan berjari-jari2 cm menggelinding dengankecepatan 8 m.s-1. Energikinetik silinder itu adalah ....a. 320 jd. 1380 jb. 1600 je. 480 jc. 1920 j5. Besarnya momen kopel sepertigambar di atas adalah ....a. 5 Nmd. 100√3 Nmb. 50√3 Nm e. 200 Nmc. 100 Nm6. Tiga buah titik massa yang mas-sanya sama (m) menempatikoordinat (3,0), (1,4), dan (2,5).Koordinat titik pusat massanyaadalah ....a. (1,2)d. (3,2)b. (2,3)e. (3,3)c. (2,4)7. Pada gambar di bawah letaktitik tangkap resultan gaya ter-hadap titik A adalah ....a. 15 cmd. 50 cmb. 20 cme. 75 cm c. 25 cmAB3 m30 N10 N60o60o10 mF = 10 NF = 10 NULANGAN SEMESTER IIA. Pilihlah satu jawaban yang paling benar!
Ulangan Semester 22108.Koordinat titik berat kawathomogen yang berbentukseperti pada gambar di atas ter-hadap sumbu x adalah .... a. d. b. e. c. 9. Jika suatu zat cair dikatakantidak membasahi dinding pipakapiler maka besar sudut kontakzat cair dalam pipa kapileradalah ....a. 0od. 90ob. > 90oe. 180oc. < 90o10. Suatu bak kecil berbentukkubus dengan panjang rusuk 10cm diisi dengan minyak yangmassanya 640 gram. Massajenis minyak 0,8 gr/m3. Jika g =9,8 m/s2maka tekanan hidro-statis pada dasar bak sebesar ....a. 6272 dyne/cm2b. 6284 dyne/cm2c. 7668 dyne/cm2d. 7482 dyne/cm2e. 7268 dyne/cm211. Perbandingan jari-jari penghi-sap kecil dan besar pada pompahidrolik adalah 1: 50. Jika beratbeban yang diletakkan padapenghisap besar 40.000 N makagaya terkecil pada penghisapkecil adalah ....a. 40 Nd. 10 Nb. 20 Ne. 8 Nc. 16 N12. Pipa U mula-mula berisi airdengan massa jenis 1 gr/cm3.Luas penampang kedua kakipipa U sama dan keduanya ter-buka. Kemudian pada salahsatu kaki pipa U dimasukkanminyak yang massa jenisnya 0,8gr/cm3. Ternyata, air terdesak10 cm. Tinggi minyak yangdimasukkan adalah ....a. 8 cmd. 20 cmb. 10 cme. 25 cmc. 12,5 cm13. Sebuah bejana berisi duamacam zat cair yang tidakdapat bercampur. Masing-masing massa jenisnya 1,2gr/cm3dan 0,8 gr/cm3dankeduanya mempunyai keting-gian yang sama yaitu 20 cm.Tekanan hidrostatis pada dasarbejana sebesar ....a. 1600 N/m2b. 2400 N/m2c. 3600 N/m2d. 4000 N/m2e. 6000 N/m214. Sebuah pipa horizontal mem-punyai penampang melintang25 cm2dan mengalami pengun-cupan sehingga pada suatutempat luas penampangnya 5cm2. Air yang melalui penam-pang besar mempunyaikecepatan 1,75 m/s. Kecepatanair yang melalui penampangkecil sebesar ....a. 8 m/sd. 9 m/sb. 8,5 m/se. 0,35 m/sc. 8,75 m/s5Rπ7Rπ6Rπ4Rπ2RπRR
Fisika SMA/MA Kelas XI21115. Kecepatan minyak yangmelalui sebuah pipa yang jari-jari penampangnya 4 cm adalah1 m/s. Kecepatan minyakdalam pipa tersebut yangberdiameter 6 cm adalah ....a. 1,78 m/s d. 1,88 m/sb. 1,87 m/s e. 1,76 m/sc. 1,67 m/s16. Air mengalir dalam pipa menda-tar seperti gambar di bawah ini!Jika Vxdan Vy, masing-masingkecepatan air mengalir melalui xdan y, sedangkan Px dan Pymasing-masing tekanan di x dany. Dari pernyataan-pernyataanberikut yang benar adalah ....a. Vx < Vy dan Px = Pyb. Vx < Vy dan Px < Pyc. Vx < Vy dan Px > Pyd. Vx > Vy dan Px > Pye. Vx > Vy dan Px < Py17. Rumus berikut berlaku untukgas ideal, kecuali....a. b. T . P . V = R c. Ek = 3⁄2N.K.Td.e. P . V = 1⁄2N . E . K18. Dua bejana A dan B volumnyasama berisi udara yang mempu-nyai suhu dan massa yang samapula. Udara di dalam bejana Adipanaskan pada tekanan tetap,sedangkan udara di dalam bejanaB dipanaskan pada volum tetap.Apabila jumlah kalor yangdiberikan pada bejana A dan Badalah sama banyak maka ....a. kenaikan suhu udara didalam bejana A = Bb. perubahan energi dalamudara di dalam bejana A = B c. kenaikan suhu udara didalam bejana A > Bd. kenaikan suhu udara didalam bejana A < Be. usaha yang dilakukan olehudara di dalam bejana A = B19. Bila sejumlah gas yang massanyatetap ditekan pada suhu tetap,maka molekul-molekul gas ituakan ....a. mempunyai energi kinetiklebih besarb. mempunyai momentumlebih besarc. bergerak lebih cepatd. lebih sering menumbukdinding tempat gase. kecepatan molekul-molekulbertambah, sehingga peruba-han energi kinetik lebih besar20. Gas ideal volumnya diperbesarmenjadi 2 kali semula danternyata energi dalamnya men-jadi 4 kali semula maka tekanangas tersebut menjadi ....a. 1⁄4 kalid. 4 kalib. 1⁄2 kalie. konstanc. 2 kali21. Jika suatu gas melakukan pro-ses isobarik maka didapat ....a. P . V = konstanb. c.d.e. P . T = konstanPV=konstanPT=konstanVT=konstanVKTm=3. .PVTNK=.xy
Ulangan Semester 221222. Pernyataan hukum I Termodina-mika dalam proses adiabatikdapat dinyatakan ....a. Q = W + ΔU d. Q = ΔUb. Q = -W e. Q = Wc. W = ΔU23. Jika sejumlah gas melakukanusaha dengan proses adiabatikmaka ....a. volumnya berkurangb. tekanannya bertambahc. suhunya tetapd. energi dalamnya bertambahe. suhu berkurang24. Rapat massa suatu gas idealpada suhu T dan tekanan Padalah p. Jika tekanan gas terse-but dijadikan 2p sedangkansuhunya diturunkan menjadi0,5T maka rapat massa gastersebut akan menjadi ....a. 0,25pd. 2p b. 0,5pe. 4pc. p25. Mesin Carnot beroperasi padasuhu 300 K dan 650 K meng-hasilkan kerja 104 joule. Jumlahkalor yang dialirkan ke reser-voir suhu dingin adalah ....a. 8,6 . 103J d. 4 . 104Jb. 2. 104Je. 8,6. 104Jc. 3 . 104JB. Jawablah soal-soal di bawah ini!1.Gambar di samping melukiskan batang BChomogen dengan berat W = 800 N. Dalamkeadaan setimbang hitunglah gaya tegangtali T1, T2, dan T3!2. Sebuah bola baja berjari-jari 2 mmdijatuhkan dalam sejenis minyak (ρ= 965 kg/m3) yang mempunyaikoefisien viskositas 1,2 kg/m.det. Massa jenis baja = 8,1 . 103kg/m3.Hitunglah kecepatan maksimum bola!3.Pada pipa tergambar di samping, di bagianpenampang I berdiameter 12 cm dan tekanan 4 .105N/m2. Penampang II mempunyai berdia-meter 8 cm dengan ketinggian 8 cm lebih tinggidari penampang I. Jika fluida yang mengaliradalah minyak (ρ= 800 kg/m3) dengan debit 60liter/sekon maka hitunglah tekanan di penam-pang II!!4. Gas oksigen dengan massa 6 gram, volum 5 dm3, dan tekanan 2 . 105N/m2. Maka hitunglah suhu gas tersebut!5. Mesin carnot bekerja pada suhu 127oC dan 27oC. Jika mesin menyerapkalor 24 kalori dari tandon suhu tinggi maka berapakah usaha luaryang dilakukan dalam tiap siklus?A1A260oABC2000 N30oT3T2T1
GLOSARIUMAAdhesi: gaya tarik-menarik antara partikel-partikel tidak sejenisAliran turbulent: aliran berputarBBenda seimbang : benda yang tidak mengalami perubahan bentuk pada saatdiberi gayaBenda seimbang : keadaan benda dalam keadaan diam atau bergerak beraturanBenda tegar: benda yang tidak mengalami perubahan bentuk pada saatdiberi gayaBilangan Avogrado : bilangan yang menyatakan banyaknya partikel yang terkan-dung dalam setiap mol zatDDaya: usaha tiap satu satuan waktuEElastis: sifat bahan yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gayayang bekerja padanya dihilangkanEnegi: kemampuan untuk melakukan usahaFFluida: zat yang dapat mengalirGGas ideal: gas yang diasumsikan untuk menyederhanakan perhubunganmatematika pada teori kinetik gasIImpuls: hasil kali gaya dengan lamanya gaya bekerjaInersia: kecenderungan benda untuk mempertahankan keadaannyaFisika SMA Kelas XI213
Glosarium214KKapilaritas: peristiwa naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler (pem-buluh sempit)Koeffisien reslitusi : konstanta dari suatu jenis tumbuhanKoefisien gesekan : nilai kekasaran suatu bidang singgungKohesi: gaya tarik-menarik antara partikel-partikel sejenisKompresibel: perubahan volume karena pengaruh tekananKoordinat polar: koordinat untuk menyatakan posisi titik partikel yangmelakukan gerak melingkarKopel: pasangan dua gaya sama besar, sejajar, dan berlawanan arahMMenggelinding: perpaduan gerak rotasi dan translasiModulus Young: perbandingan stress dan strainMomen gaya: hasil kali silang (cross product) antara vektor gaya dengan vek-tor lengan gayaMomentum sudut : momentum dari partikel yang melakukan gerak rotasiMomentum: hasil kali massa benda dengan kecepatan gerak bendaNNeraca cavendish : neraca untuk menentukan nilai konstanta gravitasi umumRRadian: satu sudut datarSSiklus: suatu proses yang dapat membawa ke keadaan awalStrain: perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjangmula-mulaStream line: aliran yang mengikuti suatu garis lurus atau melengkung yangjelas ujung dan pangkalnyaStress: perbandingan antara gaya dan luas penampangSudut elevasi: sudut kecondongan benda yang akan melakukan gerakparabolaSuhu mutlak: suhu dalam satuan Kelvin
TTitik acuan: titik tempat memulai pengukuranTegangan permukaan : sesuatu yang menahan permukaan zatThermodinamika: keterkaitan antara suhu dan gerakTitik aphelium: titik terjauh dari matahari pada lintasan planet menglilingimatahariTitik berat: titik tangkap gaya berat bendaTitik perihelium: titik terdekat dari matahari pada lintasan planet mengelilingimatahariUUsaha luar gas: usaha yang dilakukan oleh gas pada lingkungan di luar sis-tem gasUsaha: hasil kali titik (dot product) antara ektor gaya dan ektor per-pindahanVViskositas: tingkat kekentalan dari suatu zat cairFisika SMA Kelas XI215
Indeks216Aadhesi 159, 160, 161adiabatik 194m 196, 201, 202aliran stasioner 165Aristoteles 50Archimides 154, 155, 156, 164asas Bernoulli 167, 171BBernoulli 165, 167, 168, 171Ddaya 86derajat kebebasan 192dinamis 150Eefisiensi mesin 202, 204energi dalam 194, 198, 199energi kinetik 84, 87energi mekanik 87, 88energi potensial 87, 88Ffluida 150, 163, 164, 165, 166, 167, 168,169, 170, 171, 172friksi 42GG = 6,673 x 10-11Nm2/kg2, 54Galileo 27, 51gas ideal 182, 187, 188gaya archimides 154, 155, 156, 164gaya gesekan 42, 43, 44gaya gravitasi 49, 50, 53, 54gaya pegas 64, 69, 70, 72gaya stokes 163, 164gerak harmonik 72gerak linear 2, 3gerak melingkar, 15, 16, 17, 18, 19, 21,22, 23gerak menggelinding 121gerak parabola 26, 27, 28gerak rotasi 117, 118, 121, 128, 124, 125 gerak translasi 121, 123, 124, 125, 137 getaran pegas 72, gravitasi 45, 46, 49, 50, 53, 54, 55, 154,155, 159, 166, 172HHeliosentris 50, 51hidrostatis 150, 151, 169, 171Hukum Archimides 154Hukum Gay-Lussac 186Hukum I Keppler 51Hukum I Newton 125, 134Hukum II Newton 20, 118, 124Hukum II Keppler 51Hukum III Keppler 51Hukum Stokes 163Iimpuls 96, 97, 118impuls sudut 118inersia 118, 121, 122, 123inersia rotasi 121Isaac Newton 53isobarik 184, 195, isokhorik 186, 195isotermik 195, 196JJohannes Ceppler 51ckNsdhLgdSDVWAckNsRRWAYaIndeksIINDEKS
Fisika SMA Kelas XI217KK = 1,38 . 10-23J/K 187kapasitas kalor 111kapilaritas 160kecepatan rata-rata, 7, 8, 9kecepatan sesaat, 7, 8, 9kelajuan 8, 17, 19, 20, 21Kelvin Plack 203kesetimbangan 130, 131, 136, 137koefisien gesek 45koefisien kekentalan 163kohesi 158, 160 , 161kompresible 165konstanta gaya pegas 69, 70konstanta gravitasi 53, 54, 55konstanta laplace 194, 211kontinuitas 164, 167koordinat kartesius 6kopel 114, 116, 117Mmassa 117, 118, 121, 123, 124, 131, 132medan gravitasi 49, 50, 54, 55menggeser 136, 137mengguling 136, 137modulus elastis 65, 66modulus young 66momen gaya 114, 115, 116, 118, 123momen inersia 117, 121, 122, 123, 124momentum 96, 97, 98, 99, 100, 103momentum kekal 98, 99momentum sudut 117, 118NΝο = 6,0 . 2 . 1023Partikel/mol 187Neraca Cavendish 53, 54Nikolaus Copernicus 50Ppercepatan 10, 11, 18, 19, 20, 22, 23, 24,27, 28 percepatan sentripetal 18, 19, 20, 23, 24percepatan tangensial 23, 24proses isokhorik 195proses isotermik 195, 196proses adiabatik 196, 202RR = 8,31 J/mol K 187regangan (strain) 65, 66Rev John Michell 53rotasi 117, 118, 121, 122, 123, 124, 125,130, 131Ssentripetal 18, 19, 20, 23, 24Sir Henry Cavendish 53skalar 4, 8streamline 165sudut kontak 160, 161, 162sumbu simetri 135sudut elevasi, 28Ttegangan (stress) 65, 66tegangan permukaan 158, 159, 160,161, 162tekanan hidrostatis 150, 151, 169tekanan gas 182, 183, 185, 186, 187, 188 teori geosentris 50teori partikel 182termodinamika 194, 198, 199, 202, 203titik acuan 3, 4, 5titik berat 131, 132, 133, 134, 136, 137 translasi 124, 125, 130, 131, 137tumbukan 99, 102, 103turbulent 105Uusaha 80, 81, 82, 84, 86, 87usaha gas 194 Vvektor 3, 4, 5, 6, 8, 9, 18vektor posisi 5, 6, 9, 12vektor satuan 5, 6viskositas
FISIKASMA Kelas XI218KURIKULUM BERBASIS KOMPETENSI, KOMPETENSI DASAR MATAPELAJARAN FISIKA UNTUK SMA. ALONSO - Finn, 1992, Dasar-dasar Fisika Universitas Edisi kedua (Terjemahan),Jakarta, Penerbit Erlangga. Alvin, H., 1998 ; 3000 Solved Problem in Physics, New York : McGraw – Hill BookCompany. Bueche, F.J 1991, Teori dan Soal-soal Fisika (terjemahan). Jakarta, PenerbitErlangga. Halliday - Resnick, 1984, Fisika Jilid 2 Edisi ketiga (terjemahan), Jakarta, PenerbitErlangga. Peter Lafferty, 2000. Jendela Iptek, gaya dan Gerak, Edisi Bahasa Indonesia,Jakarta: Balai Pustaka Sears, F.W - Zemarnsky, MW 1963, Fisika untuk Universitas (terjemahan),Bandung, Penerbit Bina Cipta. Surya, Y, 1996, Olimpiade Fisika, Edisi Pertama, Jakarta Penerbit PT. PrimatikaCipta Ilmu. Fishbane, P.M., Et all, 1993, Physics for Scientists and Engineers Extended Version,New Jersey : Prentice Hall, Inc. Hakim L. Malasan - Moh. Ma’mur Tanudidjaja, Jagad Raya, Pelengkap BukuIPBA untuk SMU kelas 1, 2, 3. Departemen Pendidikan danKebudayaan, 1999. – Serway, R.A. dn Faughn, R. A. dan Faughn, J. S., 1999, College Physics,USA :Harcourt Brace College Publishers. Moh Ma’mur Tanudidjaja, Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa untuk SekolahMenengah Umum. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Standford, A. L. dan Tonner, J.M., 1985, Physics for Students of Science andEngineering, Orlando : Academic Press, Inc. Soendjojo Dridjo Soemarto, Drs. Mpd, dkk. Materi pokok Pendidikan IrA 2,Modul U. T. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Proyekpenataran guru SD setara D2, Jakarta 1990 Wajong, P. Drs. dkk, Bumi dan Antariksa 2 untuk SMP, Departemen Pendidikandan Kebudayaan, 1994. DAFTAR PUSTAKA
Fisika SMA Kelas XIKUNCI JAWABAN219BAB 1A.1. C3. A5. E7. B9. E11. CV = ω. R = 2 x 0,2 = 0,4 m/s13. B15. EB.1. V = vo+ ∫a . dtV = vo+4t12 = vo+8vo= 4 m/sv = 4 + 4tS = so+ ∫v . dt S = 5 + 4t + 2t23.a.b.θ= 2πft = 1,57 radianr = (R, θ)r = (30 cm; 1,57 radian)5.ααα=45o = 19, = 86, 99otan⎯→⎯X cos = 100 cos sin t -12 tan - 51cos2 tan -5(sin2cos2 tan - 5 tan2 tan + 19 = 0(tan - 1)(tan - 19) = 0tan = 1tvotttyvogt=====+=−−ααααααααααααααααα..coscos )tan1001290 10090 100290 1005220f HzS = 2 fRt = 94,2 cm==50225πtstsssstt10152102245212124=→ ==→==−−= mmvR m/sXvgvvtooo===2212 sin 2 m/sα720 3310120thgxvtxo====210200 sekon cos x 1 x 10 = 2000 mαωωθθπ1211222262822020====tttt, sekonωθαω==−+==−+=− +=ddtttddtttt322462406244 sekonVdxdtidydtjVt itjts V i jV=+=+ ++=→ = +=+()( )() ()410 201042660266022rrrr rrijkrijkrr r ij k14224572135=+ +=++=−=++Δadvdtitjts aija==+=→ =+=+=41524316 9 5, m/s2LAMPIRAN
KunciBAB 2A.1. A3. E5. C7. DF = fk= μkNF = 0,5 . 10 . 10 = 50 N9. DF = fs maxm . a = μsmga = 0,75 x 10 = 7,5 m/s211. D13. A15. AB.1.N1= wP+wQ= 30 Nf1= μs1. N1= 0,8 x 30 = 24 NN2= wp= 10 Nf2= μs2. N2= 0,4 x 10 = 4 Na. untuk benda QΣF = 0F = f1+f2= 28 Nb. untuk benda PΣF = 0T = f2= 4 N3. a.b. Tidak slip, sebab nilai vmaxtidak ter-pengaruh oleh massa5.BAB 3A.1. D3. A5. C7. A9. C11. A13. A15. AKFxfkmf======Δ10110121628100116,,,, N/m HzπEkxEpk===−12121000 9 10 0 4524Δ J... ,KKKp=+===12500305000066 N/mx=FK mx= cmpΔΔ,EpEpxxEEpxxEpE121222222244===ΔΔΔΔΔΔxxmmXxmmxx12122222===wwmRRmwmRRmwwBpBBpppBBBBpp====22229094936040 x x NvgRmax..===μ400 20 m/sN2PQFTN1f2f2f1wR~12wwRRRRwwww wwwwwx1221216222116112151611100 93 75====−===⎛⎝⎜⎞⎠⎟ΔΔΔ%%,%220
Fisika SMA Kelas XIB.1.Δx = 0,25 – 0,20 = 0,05 mF = K . Δx = 2 x 0,05 = 0,1 NW = F = 0,1 N3. a.b.5.BAB 4A.1. C3. E5. AW = F . S = fk. SW = 500 . 10 = 5000 J7. CEp1 = Ep2+ Ek2200 = 100 + Ek2Ek2 = 100 Joule9. AB.1.3.5.BAB 5A.1. A3. B5. B7. A9. CB.1.Gerakan peluru mengenai balokmpvp+mbvb= (mp+mb)v0,25 + 0 = 1,01 vv = 0,25 m/sgerakan balok dan peluru berayun1⁄2mv2= mgh0,0313 = 10hh = 0,00313 m h = 0,313 cmhBPVPmv mvmmvvAA BBABBA====401041FIt== =Δ500015000, NWpEKtEKoKxmvoxx=−−=−==122012212212ΔΔΔ . 500 . 0, 5 . 1000, 316 m.VtvogtVtvogtEkEkvtvt1140 20 202240 60 2012122202021=− =−==− =−=−==−=⎛⎝⎜⎞⎠⎟⎛⎝⎞⎠ m/s m/sWpEKEKtEKoKxmvovoms==−−=−==ΔΔ122012242201 2 . 10-2 . vo,/EmvvvmsK===1221222164../ EEmvmvEEmvmvEEKKKK12221122221121221242===..KKKTmkTNtTNp=+======1212562811250 562600 562106 N/m=2 sekon getaranπ,,,EFEpp==12 . x =12 . 30 . 3 . 104,5 . 10 Joule-4-3ΔFExFo=== . A . x . 10 . 2 . 10 . 3 . 10 N11-6-4Δ2430221
Kunci3. p = m.v = 1,25 kgm/s5. a.gerakan peluru menumbuk balokmpvp+ mbvb= mpvp' + mbvb'4 + 0 = -0,5 + 5vb'vb' = 0,9 m/sgerakan balokb.gerakan peluru menumbuk balokmpvp+ mbvb= (mp+ mb)v4 + 0 = (5,05)vv = 0,79 m/sgerakan balok dan peluruΒΑΒ 6Α.1. C3. D5. E7. B9. C11. D13. DΣFx= 0T2cos 30o= T1cos 60oT1= T2√3 ........ (1)T230oPT2sin30o60oQT2cos30oT1cos60oT1sin60oT1dRRhdRhAFwdFwR R RhhRhFwRhhRh12220122222212=−−=−===−+ +−=+−()()...()Στ . d2NOFhd2d1Awταταττ====INm . mR . x 60 x 0.04 x 202121224ωθαωα=====→=ddttddttts15 538242,± rad s-2ταααα====IWLmLmLmLL . . . . g . . 1213121322392wALBEmvEmv mREmvmv mvEKIKKK=+=+=+==122122122122122152220707ωω . 25 . 2 . 25 = 35 joule,,WEktEkofkmvtmvovovkmvo=−−−⇒=− . S = . m . g . S = 0 - . 10 . S = . 0,6241S = 0, 078 m1221221220412μ,BPVPfkBWmvtmvovovbfkmvokmvo=−⇒=−−1221221221220412' . S = 0 - . m . g . S = - . 10 . S = . 0, 81S = 0,1 mμ,BBPVPfkVP'222
Fisika SMA Kelas XIΣFy= 0T1sin 60o+ T2sin 30o= W1,5T2+ 0,5T2= 12T2= 6 NT1= 6√3 N15. EΣτB= 0NA. AB = W . BC10 NA= 120.000NA= 120.000 NNB= W – NA= 8000 N17. E19. AB.1.3.5.WB= 60 NWAsin α= 24 NfK= μk. wAcos α= 16 NwB> wAsin α+ fkBenda B bergerak ke bawah, benda A ber-gerak ke atas Untuk benda BwB– T1= mB. a60 – T1= 6aT1= 60 – 6aUntuk Benda AT2– wAsin α– fk= mA. aT2– 24 – 16 = 4aT2= 40 + 4aUntuk katrolΣταα=−=−====+=+ ====ITTR mRTT mkaavtvoatvtvBvt . . a60 - 6a - 40 - 4a = 2a m/s2 m/svA m/s().,,12122121220 125305323333αwAsin αfkwAcos αT2T2T1T1wBΒΑNALLmmLLmmIIImL mLII1122111221403141340934313131313=== ==== =====,, m kg m kg+I+ . 1 . 0,09+ . 3 . 0,810,03+0,81= 0,84 kgm2222m1m2L1L2ABΣΣΣτττττττEEEFs FsFs=+++=−+ ++=−+ + =12341340500505050 . 12 . 12 . 12+ NcmΣταβμμACCAACNACWNWfNNWWW=======0383838 . AC . sin = W . 12 . sin N . 45 . 12 . 35Csinsinαβ==4535αβNCNADABCfAABNBC6 m4 mNAw = 20.000 N223
Kunci2247.9.ΒΑΒ 7Α.1. C3. D5. E7. D9. DPh= ρ1gh1+ρ2gh2Ph= 2400 + 1600 = 4000 N/m211. D13. B15. A17. CQ = πR2vQ = 3,14 x 16 x 10-4x 3Q = 0,151 m3/s = 151 liter/s19. CB.1. a. 1 atm = 1,03 x 105N/m2P= Ph+PoP= ρmg . hm+PoP = 800 . 10 . 0,8 + 1,03 x 105P = 1,094 x 105N/m2b. Ph= ρm. g . hPh= 800 . 10 . 0,7Ph= 5600 N/m2VQAV== ==100425025 cm/s m/s,vQAvQAPvPvP1122112222221010110521212212205======+=++= += cm/s cm/s dyne/cm2ρρρ,FvgFFAmbAA===ρ..80032 x 4 . 10 x 10 N-3FvgFFAabAA===ρ0878400, x 1000 x 980 dyneFANwFAFAWkWbmvkgmvbgkvkgbvbgbmvkmvbkvkvbb1172+=++=+=+−=ρρρρρρρρρ, gr/cm3FA1wkFA2wbbesikubusvaesvavv111 03 0 9 51501031650=−=−=()(,, ),ρρρ dm3FAV1V2wyRWFRoo===+==380123330Στααααααooo sin . y . R sin(906 sin . 38 . R cos =13)tanORFWNyoααFAFxC121016 sin 30 . B40 . 8 . 12 . x cmoC.===
Fisika SMA Kelas XI3.5. a.b.7.9.a.b. xt= 12 mΒΑΒ 8Α.1. C3. C5. B7. E9. A11. C13. E15. DB.1.3.5.PV PVPP11 22222700467TT x 1300 x 0,5350150 atm12====,mvo====2321 934 1 x 106,02 x 103 x 10 kgv=3KTm3 x 1,38 x 10 x 3003,32 x 10 x 0 m/s-323-27o-23-273,,vPv===3949 1ρ3 x 3 x 101 x 0 m/s52,mpVmRTmm===1358318 751 x 1,01 x 10 x 5 x 10 x 32 x 10 x 300 kg5-23,,ρρρ===pmRT10183116 2 x 10 x 4,004 x 10 x 300 kg/m533,,vRTmvv===3332461 x 8,31 x 10 x 273 m/s3lub..,.,.ang Bghygvtv m/st sekonx mx x terbukti22ttt212== =======22 10 18 18 9722210063122222lub.. ,.,.ang Aghygvtv m/st sekonx m11t1== ======22 10 2 6 3222181019121111ABh2h1V2V1XtPgh vvvghQAvsQs+=+==== ======−−ρρ122 10 8 10 50014 1422 10 8 12 6551012 653951055 8555 85224422256222..,.. ,.,,..,/,/ m/sv m/sA=Qv m x 10 m cm112-6 33vmvba22100 000103097 09===ρ., m3vvmvbaba22100 0001000100====ρρρ.. m3V1V2γρθγγ====−−−...... ...,gry210 10 2 10 4 102810 083321 cos . 12 N/m225
KunciΒΑΒ 9Α.1. D3. C5. A7. B9. BΔV = V2– V1= 2lΔV = 2 x 10-3m3W = P x ΔVW = 2 x 1,013 x 105x 2 x 10-3W = 405,2 Joule11. E W = -Δu = -3⁄2nRΔT13. D15. AΔu = Q + WΔu = 4200 + 1000 = 5200 JB.1. a.b.3. a. W = Luas ΔABCW = 1⁄2x 10 x 10-3x 2 x 105= 1000 Jouleb. Q = W + ΔuQ = 1000 + 0 = 1000 Joule5.ηη11204 130030006150021205 13003000516001100=−=−===−=−==−=TTTTTT1T1T1 KT1T1T1 KT=T1 K,,,,'''''ΔEnRTK1132=32 x 4 x 8,31 x 300 = 14.958 Joule=vvTTnR T123626001300T1T2300 T2 KT=T2 Ku=32u=32 x 4 x 8, 31 x 300 = 14.958 Joule===−=ΔΔΔΔηη=−=−()()121450TT1 x 100%600 x 100% = 25%VVVV122235TT300 500 liter12===η= −()12TT1 x 100%WTWWQQWQ1T13000900 J J=−=−==−=1213002000211000WTQQQWQQQ1T1Q1400 x 104 J x 104 x 104 J=−=−==−=−=12104130014212410423()226
FISIKA UNTUK SMA/MA KELAS XI Buku ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) dan telahdinyatakan layak sebagai buku teks pelajaran berdasarkan Peraturan MenteriPendidikan Nasional Nomor 22 Tahun 2007 tanggal 25 Juni 2007 Tentang PenetapanBuku Teks Pelajaran Yang Memenuhi Syarat Kelayakan Untuk Digunakan DalamProses Pembelajaran.ISBN 978-979-068-802-5 (no.jilid lengkap)ISBN 978-979-068-808-7Harga Eceran Tertinggi (HET) Rp 11.990,-