quiz termodinamika 22 maret 2017

QUIZ TERMODINAMIKA 22 MARET 2017
1. Tentukan masing-masing alasan apakah termodinamika klasik dapat atau tidak dapat
digunakan untuk menentukan (a) kecepatan rata-rata molekul gas; (b) hubungan antara
tekanan yang bergantung pada kapasitas panas spesifik dari zat padat yang bergantung pada
suhu dari volumenya; (c) besarnya momen magnetik gas; (d) hubungan antara tekanan dan
suhu dari radiasi elektromagnetik dalam sebuah rongga; (e) besarnya dari kapasitas panas
spesifik dari zat solid. Berikan jawaban Anda secara singkat.
2. Dari beberapa besaran berikut ini manakah yang ekstensif dan yang intensif? (a) momen
magnetik gas; (b) medan magnetik E zat padat; (c) panjang sebuah kawat; (d) tegangan
permukaan selaput/lapisan tipis minyak.
3. Massa jenis air dalam satuan cgs adalah g cm-3. Hitunglah (a) massa jenis dalam satuan
MKS; (b) volume tertentu dalam m3 kg-1; (c) MKS molal volume spesifik. (d) buatlah
perhitungan yang sama untuk udara dengan kerapatan adalah 0,00129 g cm-3. Berat molekul
rata-rata udara adalah 29; artinya, massa 1 kilomol udara beratnya adalah 29 kg.
4. Satu atmosfer didefinisikan sebagai tekanan yang dihasilkan oleh kolom air raksa setinggi 76
cm, pada suhu 0oC, dan pada suatu titik dimana g =980,665 cm s-2 (a) Mengapa suhu dan
percepatan gravitasi ditentukan dalam definisi tersebut? (b) Hitunglah tekanan dalam N m-2
yang dihasilkan oleh kolom air raksa dengan kerapatan 13,6 g cm-3, tinggi 76 cm pada titik
dengan g = 980 cm s-2.
5.
Suhu t* didefinisikan oleh persamaan
t* = a02 + b
dimana a dan b adalah konstanta, dan 0 adalah suhu empiris yang ditentukan oleh gelas
thermometer raksa pada permasalahan sebelumnya. (a) Carilah nilai-nilai numerik dari a
dan b, jika t* = 0 pada titik beku dan t* = 100 pada titik uap. (b) Tentukan nilai t* saat
panjang kolom raksa X = 7.00 cm. (c) Cari panjang kolom raksa saat t* = 50 (d)
Gambarkan t* vs X.
6.
Suhu termodinamika saat titik didih normal nitrogen adalah 71,35 K. Hitunglah nilai yang
sesuai untuk (a) Suhu Celcius, (b) Suhu Rankine, dan (c) Suhu Fahrenheit.
7.
Suhu termodinamik pada titik tripel nitrogen adalah 63,15 K. Menggunakan data yang
sama dari permasalahan sebelumnya, berapakah perbedaan suhu antara titik didih dan titik
tripel nitrogen dalam skala (a) Kelvin, (b) Celcius, (c) Rankine, dan (d) Fahrenheit?
Sertakan satuan yang sesuai dalam setiap jawaban.
8.
(a) Jelaskan bagaimana sebuah sistem yang terdiri dari dua gas dapat berada dalam
kesetimbangan mekanik tetapi tidak berada dalam keseimbangan termal atau kimia, (b)
Jelaskan bagaimana sebuah sistem yang terdiri dari dua gas dapat berada dalam
kesetimbangan termal tetapi tidak dalam kesetimbangan mekanik atau kimia, (c) Jelaskan
bagaimana sebuah sistem yang terdiri dari dua gas dapat berada dalam kesetimbangan
termal dan mekanik tetapi tidak berada dalam keseimbangan kimia.
9.
Dalam sebuah grafik volume versus suhu, gambar dan berilah label garis yang
menunjukkan proses berikut, setiap langkah dimulai dari keadaan awal T0 dan V0 yang
sama: (a) ekspansi isothermal; (b) kompresi isotermal; (c) peningkatan suhu isokhorik.
10.
a gram es suhu -10oC + b gram air suhu 80oC. Tentukan perbandingan a & b jika :
a. Es tepat melebur
b. Air tepat membeku
11.
12.
Sebuah silinder berongga berjari-jari dalam r1 dan jari-jari luar r0 memiliki panjang l. Jika suhu di
r1 adalah T1 dan suhu di r0 adalah T0 maka suhu di r = (r1+r0)/2 sebesar
13.
14.