First Law of Thermodynamics

Question 1

Question 1: 1. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar A adalah perangkat peredam nitrogen otomotif yang terdiri da...

1. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar A adalah perangkat peredam nitrogen otomotif yang terdiri dari silinder, batang piston, pegas, dan penyangga atas dan bawah, diagram skematik yang disederhanakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar B. Massa nitrogen tertentu (yang dapat dianggap sebagai gas ideal) dimasukkan ke dalam silinder, yang bersifat konduktif secara termal dan tertutup rapat, dan suhu sekitar konstan. Mengabaikan semua gesekan, gas nitrogen yang tertutup di dalam silinder secara perlahan dikompresi dalam proses pengurungan gas nitrogen. ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-001.jpg) A ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-002.jpg) B

A. A. kenaikan suhu
B. B. Peningkatan energi internal
C. C. melakukan pekerjaan positif di dunia luar
D. D. Panas dilepaskan ke dunia luar

Answer

Answer: D

Solution: B. Silinder memiliki konduktivitas termal yang baik, sehingga suhunya tetap konstan dan energi internal tidak berubah selama kompresi lambat gas nitrogen tertutup di dalam silinder, jadi B salah; A. Energi internal massa tertentu dari gas ideal ditentukan oleh suhunya. Dikombinasikan dengan hal di atas, energi internal gas tetap tidak berubah, sehingga suhu gas tetap tidak berubah, jadi A salah; C. Volume gas nitrogen tertutup berkurang selama proses kompresi lambat, dan dunia luar bekerja pada gas nitrogen tertutup, jadi C salah; D. Dikombinasikan dengan hal di atas, energi internal gas nitrogen tertutup tidak berubah, dan dunia luar memang bekerja pada gas tersebut, sesuai dengan hukum pertama termodinamika. $$ \Delta U = W + Q $$ Dapat dilihat bahwa gas nitrogen tertutup melepaskan panas ke dunia luar, jadi D benar.

Question 2

Question 2: 2. Salah satu pernyataan berikut ini benar

2. Salah satu pernyataan berikut ini benar

A. A. Ketika jarak antar molekul bertambah, gaya gravitasi berkurang tetapi gaya tolak-menolak meningkat
B. B. Semakin tinggi suhu, semakin besar energi kinetik rata-rata gerakan termal molekuler
C. C. Gerakan molekul cairan yang tidak beraturan disebut gerakan Brown
D. D. Sistem menyerap panas dari dunia luar, energi internal sistem harus meningkat

Answer

Answer: B

Solution: Ketika jarak antara molekul meningkat, gaya gravitasi dan gaya tolak berkurang pada saat yang sama berkurang, jadi A salah; suhu adalah gerakan termal molekuler dari energi kinetik rata-rata tanda, semakin tinggi suhu, gerakan termal molekuler dari energi kinetik rata-rata yang lebih besar, jadi B benar; Gerakan Brown ditangguhkan dalam partikel padat cair dari gerakan, bukan molekul cair dari gerakan tidak beraturan; jadi C salah; Menurut hukum pertama termodinamika, sistem dari dunia luar untuk menyerap panas mungkin di luar pada saat yang sama Menurut hukum pertama termodinamika, sistem menyerap panas dari dunia luar dan dapat melakukan pekerjaan di luar pada saat yang sama, sehingga energi internal sistem belum tentu meningkat; jadi D salah. Oleh karena itu, B.

Question 3

Question 3: 3. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, botol diisi dengan sejumlah kecil air, mulut botol telah di...

3. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, botol diisi dengan sejumlah kecil air, mulut botol telah dicolokkan dengan rapat, air di atas air di udara ada uap air, dengan pompa ke botol, ketika steker dari mulut botol melompat keluar dari botol, botol tampak seperti "kabut putih", fenomena ini dapat dijelaskan dalam tiga kalimat berikut: a, uap air mengembun menjadi tetesan kecil air; b, gas botol untuk mendorong sumbat untuk melakukan pekerjaan, energi internal berkurang; c, suhu menurun. B, gas dalam botol untuk mendorong sumbat bekerja, energi internal berkurang; C, suhu menurun. Urutan yang benar dari ketiga pernyataan tersebut adalah ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-003.jpg)

A. A. A, B, C
B. B. B, C, A
C. C. C, A, B
D. D. B, A, C

Answer

Answer: B

Solution: Menurut pertanyaan urutan sebab akibat dari proses tersebut adalah: udara mendorong sumbat untuk melakukan kerja - energi internal udara berkurang - suhu udara di dalam botol berkurang - uap air di dalam botol mencair menjadi tetesan kecil air yaitu "kabut putih", dan gabus melonjak karena tekanan gas meningkat dengan memompa udara ke dalam botol. Oleh karena itu, urutannya adalah B, C, A, B adalah benar.

Question 4

Question 4: 4. Mesin panas pada sepeda motor beroperasi untuk menyediakan tenaga untuk kayuhan ( )

4. Mesin panas pada sepeda motor beroperasi untuk menyediakan tenaga untuk kayuhan ( )

A. A. langkah hisap
B. B. stroke kompresi
C. C. langkah yang digerakkan
D. D. stroke knalpot

Answer

Answer: C

Solution: Analisis Pertanyaan Tes: Mesin panas pada sepeda motor bekerja dengan memberikan tenaga pada kayuhan adalah kayuhan kerja, jadi pilihlah C. Jawaban: C. Poin: mesin kalor Pada langkah kerja mesin pembakaran dalam empat langkah, pembakaran bahan bakar menghasilkan sejumlah besar gas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi untuk mendorong piston melakukan kerja, energi internal menjadi energi mekanik.

Question 5

Question 5: 5. Pernyataan berikut tentang kristal dan benda amorf adalah benar ()

5. Pernyataan berikut tentang kristal dan benda amorf adalah benar ()

A. A. Kristal harus memiliki sifat fisik yang anisotropik
B. B. Semua benda padat yang tidak memiliki titik leleh yang pasti, pasti berbentuk amorf.
C. C. Zat yang terbentuk dari komposisi kimia yang sama hanya bisa ada dalam satu struktur kristal
D. D. Selama proses peleburan, kristal menyerap panas, tetapi suhunya tetap sama, demikian pula energi internalnya

Answer

Answer: B

Solution: A. Kristal dibagi menjadi kristal tunggal dan polikristal, kristal tunggal memiliki sifat fisik anisotropik dan polikristal memiliki sifat fisik isotropik, jadi A salah; B. Kristal memiliki titik leleh tetap, benda amorf tidak memiliki titik leleh tetap, dapat dilihat, selama padatan tidak memiliki titik leleh tetap pasti amorf, jadi B benar; C. Zat yang dibentuk oleh komposisi kimia yang sama mungkin ada dalam bentuk beberapa struktur kristal pada suhu yang berbeda, jadi C salah; D. Dalam proses peleburan, kristal menyerap panas, tetapi suhunya tetap tidak berubah, yaitu energi kinetik rata-rata tidak berubah, karena penyerapan panas, energi internal meningkat, jadi D salah.

Question 6

Question 6: 6. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ( )

6. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ( )

A. A. Tekanan gas disebabkan oleh benturan yang konstan dan sering dari sejumlah besar molekul gas pada dinding bejana
B. B. Jika jarak antar molekul berkurang, gaya gravitasi molekul akan berkurang dan gaya tolak molekul akan meningkat
C. C. Jika gas menyerap panas, energi internal gas harus meningkat
D. D. Gerak Brown adalah gerak molekul yang tidak teratur

Answer

Answer: A

Solution: A. Menurut penjelasan mikroskopis mengenai tekanan gas, dapat dilihat bahwa tekanan gas disebabkan oleh sejumlah besar molekul gas yang menekan dinding bejana secara terus menerus dan sering. Oleh karena itu, A adalah benar; B.Jika jarak antarmolekul berkurang, gaya gravitasi molekul akan meningkat, dan gaya tolak-menolak molekul juga akan meningkat. Oleh karena itu, B salah; C. Menurut hukum pertama termodinamika. Dapat diketahui bahwa jika gas menyerap panas, energi internal gas tidak selalu meningkat. Oleh karena itu, C salah; D. Gerak Brown adalah gerakan tidak teratur dari partikel tersuspensi, yang secara tidak langsung mencerminkan gerakan tidak teratur dari molekul. D. Gerak Brown adalah gerak tak beraturan dari partikel tersuspensi, yang secara tidak langsung mencerminkan gerak tak beraturan molekul. D. Gerak Brown adalah gerak tidak teratur dari partikel tersuspensi, yang secara tidak langsung mencerminkan gerak tidak teratur dari molekul.

Question 7

Question 7: 7. Berkenaan dengan padatan, cairan, dan gas, pernyataan berikut ini benar ( ).

7. Berkenaan dengan padatan, cairan, dan gas, pernyataan berikut ini benar ( ).

A. A. Kristal harus memiliki bentuk geometris yang teratur, dan logam yang berbentuk tidak teratur haruslah amorf
B. B. Apabila peniti diletakkan secara ringan di atas permukaan air, maka peniti akan mengapung di atas permukaan karena adanya tegangan permukaan pada permukaan air
C. C. Perahu kayu mengapung di atas air karena tegangan permukaan
D. D. Ketika dunia luar bekerja pada suatu objek, energi internal objek tersebut harus meningkat

Answer

Answer: B

Solution: A. Kristal harus memiliki bentuk geometris yang teratur, dan logam yang berbentuk tidak teratur adalah polikristal, jadi A salah; B. Jika Anda meletakkan peniti di atas permukaan air, peniti tersebut akan mengapung di atas permukaan air karena adanya tegangan permukaan pada permukaan air. Hal ini disebabkan oleh tegangan permukaan pada permukaan air, jadi B benar; C. Ketika perahu kayu mengapung di permukaan air, sebagian perahu telah terbenam di bawah permukaan air, ini disebabkan oleh daya apung air, dan tegangan permukaan tidak ada hubungannya, jadi C salah; D. Menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = W + Q$, energi internal sebuah benda tidak harus bertambah ketika dunia luar bekerja padanya, jadi D salah.

Question 8

Question 8: 8. Pernyataan berikut ini tentang energi internal adalah benar ()

8. Pernyataan berikut ini tentang energi internal adalah benar ()

A. A. Benda yang berbeda yang memiliki suhu yang sama juga memiliki energi internal yang sama
B. B. Seiring dengan meningkatnya kecepatan objek, energi kinetik molekul meningkat, dan begitu juga dengan energi internalnya
C. C. Melakukan pekerjaan pada suatu benda atau memindahkan panas ke suatu benda dapat mengubah energi internal benda tersebut
D. D. Es mencair menjadi air pada suhu yang sama, begitu juga dengan energi internal.

Answer

Answer: C

Solution: A. Energi internal mencakup energi kinetik molekul dan energi potensial molekul, dan juga terkait dengan jumlah materi, A katalis; B. Energi kinetik rata-rata molekul hanya berhubungan dengan temperatur, bukan dengan gerak makroskopik benda, B salah; C. berdasarkan hukum pertama termodinamika dapat dilakukan kerja dan perpindahan panas dapat mengubah energi internal benda, C benar; D. Es mencair menjadi air, volumenya berkurang, energi potensial molekuler bertambah, energi internal bertambah, D salah;

Question 9

Question 9: 9. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar

9. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar

A. A. Volume gas adalah jumlah volume semua molekul gas
B. B. Volume gas sulit dimampatkan, yang merupakan manifestasi makroskopis dari adanya gaya tolak-menolak antar molekul
C. C. Energi internal suatu benda adalah jumlah energi kinetik dari gerakan termal semua molekul yang membentuk benda tersebut
D. D. $1 \mathrm {~g} 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ Energi internal air lebih besar dari es $1 \mathrm {~g} 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$.

Answer

Answer: D

Solution: A. Celah di antara molekul-molekul gas sangat besar, sehingga volume gas jauh lebih besar daripada jumlah volume semua molekul gas, jadi A salah; B. Jarak antara molekul gas sangat besar, gaya molekulnya gravitasi, pada dasarnya nol, dan sulit untuk dikompresi adalah kinerja tekanan, jadi B salah; C. Energi internal objek terdiri dari semua molekul kinetik objek dan energi potensial gerakan termal dari jumlah tersebut, jadi C kesalahan; D. Ketika es mencair, ia menyerap panas, sehingga energi internal air dalam $1 \mathrm {~g} 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ lebih besar daripada energi internal es dalam $1 \mathrm {~g} 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$, jadi D benar. D benar.

Question 10

Question 10: 10. Massa tertentu dari gas ideal dikompresi secara perlahan-lahan, dan suhunya tetap konstan selama...

10. Massa tertentu dari gas ideal dikompresi secara perlahan-lahan, dan suhunya tetap konstan selama kompresi. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar)

A. A. Energi internal gas tetap konstan
B. B. Tekanan gas tetap konstan
C. C. Energi kinetik rata-rata molekul gas berkurang
D. D. Tidak ada pertukaran panas antara gas dan dunia luar

Answer

Answer: A

Solution: AC. Jika suhu gas ideal tetap konstan, energi internal gas tetap konstan dan energi kinetik rata-rata molekul tetap konstan, maka A benar dan C salah; B. Gas ideal mengalami proses kompresi isotermal, menurut hukum Boyle, tekanan gas meningkat, jadi B salah; D. Gas adalah proses kompresi, dunia luar pada gas bekerja, dan energi internal gas tidak berubah, menurut hukum pertama termodinamika dapat diketahui dunia luar gas eksotermik, jadi D salah.

Question 11

Question 11: 11. Pernyataan berikut ini benar untuk jumlah gas tertentu.

11. Pernyataan berikut ini benar untuk jumlah gas tertentu.

A. A. Panas yang diserap oleh gas dapat sepenuhnya diubah menjadi kerja
B. B. Ketika volume gas meningkat, energi internalnya harus berkurang.
C. C. Ketika gas menyerap panas dari dunia luar, energi internalnya harus meningkat.
D. D. Ketika pekerjaan dilakukan pada gas, energi internal gas harus meningkat.

Answer

Answer: A

Solution: A. Jika gas mengembang secara isotermal, energi internal gas tetap tidak berubah dan semua kalor yang diserap digunakan untuk melakukan kerja di luar, A benar; B. Ketika volume gas meningkat, kerja eksternal dilakukan, jika panas diserap pada saat yang sama, dan panas yang diserap lebih besar atau sama dengan nilai kerja eksternal, energi internal tidak akan berkurang, kesalahan B; C. Jika gas menyerap panas dan melakukan kerja di luar pada saat yang sama, energi internalnya belum tentu bertambah, kesalahan C; D. Jika dunia luar pada gas bekerja pada saat yang sama gas terhadap panas luar, dan panas yang dilepaskan lebih banyak daripada dunia luar pada kerja yang dilakukan oleh gas, energi internal gas tidak hanya tidak bertambah tetapi menurun, kesalahan D.

Question 12

Question 12: 12. Deskripsi proses konversi atau transfer energi berikut ini benar.

12. Deskripsi proses konversi atau transfer energi berikut ini benar.

A. A. Mesin pembakaran internal mobil bekerja di luar dengan membakar bensin dan pada saat yang sama membuang panas ke udara, yang bertentangan dengan hukum termodinamika pertama
B. B. Ketika air dingin dituangkan ke dalam termos, suhu air dingin dan cangkir menjadi lebih rendah, yang tidak mungkin terjadi karena melanggar hukum pertama termodinamika
C. C. Mesin panas jenis baru bekerja dengan mengubah semua panas yang diserap dari sumber panas bersuhu tinggi menjadi kerja tanpa efek lain, yang tidak melanggar hukum termodinamika pertama atau hukum termodinamika kedua
D. D. Pendingin lemari es beroperasi sedemikian rupa sehingga panas dibuang dari lingkungan yang lebih dingin di dalam lemari es ke bagian dalam yang lebih hangat di luar, yang melanggar hukum termodinamika kedua.

Answer

Answer: B

Solution: A. Energi internal yang dihasilkan dari pembakaran bensin diubah menjadi energi mekanik di satu sisi, sementara perpindahan panas ke udara pada saat yang sama tidak melanggar hukum pertama termodinamika atau hukum kedua termodinamika, pilihan A salah; B. Air dingin dituangkan ke dalam termos, tidak ada kerja eksternal, tetapi juga tidak ada perpindahan panas, energi internal tidak dapat dikurangi, sehingga bertentangan dengan hukum pertama termodinamika, opsi B benar; C. Jenis kerja mesin panas baru akan diserap dari sumber panas bersuhu tinggi dari semua panas yang masuk ke dalam pekerjaan, pasti akan menghasilkan efek lain sehingga bertentangan dengan hukum termodinamika kedua, opsi C salah; D. Mesin pendingin mengkonsumsi energi listrik untuk bekerja dari kotak di lingkungan bersuhu rendah untuk mengekstraksi panas yang dipancarkan ke suhu ruangan yang lebih tinggi, transfer energi internal terjadi, dan pada saat yang sama berdampak pada dunia luar. Baik hukum pertama termodinamika maupun hukum kedua termodinamika, opsi D salah.

Question 13

Question 13: 14. Saat menggunakan buret berujung karet, masukkan ke dalam air, jepit ujung karet di ujungnya untu...

14. Saat menggunakan buret berujung karet, masukkan ke dalam air, jepit ujung karet di ujungnya untuk mengurangi volumenya, lalu keluarkan sejumlah udara untuk menstabilkannya seperti yang ditunjukkan pada gambar. Kemudian lepaskan, volume ujung karet bertambah $V _ { 1 }$, ada volume $V ^ { 2 }$ air ke dalam pipet. Dengan mengabaikan perubahan suhu, pernyataan berikut ini adalah benar ( ) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-003.jpg)

A. A. $V _ { 1 } > V _ { 2 }$
B. B. Gas di dalam pipet mengeluarkan panas ke luar
C. C. Molekul-molekul di dalam lapisan permukaan air lebih jarang dibandingkan di dalam air, sehingga hanya ada gravitasi molekul di antara molekul-molekul di dalam lapisan permukaan
D. D. Jika Anda mengetahui volume gas di dalam pipet akhir dan jumlah molekul gas, Anda dapat menemukan diameter molekul gas.

Answer

Answer: A

Solution: A. Misalkan tekanan atmosfer adalah $p _ { 0 }$ dan massa jenis air adalah $\rho$, maka tekanan gas pada awalnya $$ p _ { 1 } = p _ { 0 } + \rho g h _ { 1 } $$ Tekanan gas setelah menghirup air $$ p _ { 2 } = p _ { 0 } + \rho g h _ { 2 } $$ Karena $h _ { 1 } > h _ { 2 }$, maka $$ p _ { 1 } > p _ { 2 } $$ Misalkan volume gas di awal adalah $V _ { 10 }$ dan volume gas setelah menghirup air adalah $V _ { 20 }$ dan suhu gas tetap konstan, sesuai dengan hukum Boyle: $$ p _ { 1 } V _ { 10 } = p _ { 2 } V _ { 20 } $$ Karena $$ p _ { 1 } > p _ { 2 } $$ maka $$ V _ { 10 } < V _ { 20 } $$ Untuk buret berujung karet $$ V _ { 10 } + V _ { 1 } = V _ { 20 } + V _ { 2 } $$ Jadi $$ V _ { 1 } > V _ { 2 } $$ Oleh karena itu, A adalah benar ; B. Volume gas di dalam buret menjadi lebih besar, dan kerja dilakukan secara eksternal. Karena suhunya tetap sama dan energi internal tetap sama, gas menyerap kalor, jadi pilihan B salah; C. Terdapat gaya gravitasi dan tolak-menolak antar molekul; distribusi molekul di dalam lapisan permukaan cairan relatif jarang, gaya gabungan dari gaya antarmolekul untuk gaya gravitasi, jadi C salah; D. Jika Anda mengetahui volume gas internal penetes akhir dan jumlah molekul gas dapat ditemukan gerakan molekul gas menempati volume ruang, tetapi tidak dapat menyelesaikan diameter molekul, opsi D kesalahan.

Question 14

Question 14: 15. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ()

15. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ()

A. A. Difusi hanya dapat terjadi pada padatan dan cairan.
B. B. Panas tidak dapat ditransfer dari benda dingin ke benda panas.
C. C. Mesin gerak abadi tipe II melanggar hukum termodinamika pertama.
D. D. Partikel arang kecil dalam tinta diamati di bawah mikroskop, berada dalam gerakan tidak beraturan yang konstan, yang mencerminkan ketidakteraturan gerakan molekul cairan.

Answer

Answer: D

Solution: A. Difusi dapat terjadi antara benda padat, cair, dan gas, jadi A salah; B. Dalam kasus perubahan lain, panas dapat ditransfer dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu tinggi, tetapi tidak secara spontan dari benda bersuhu rendah ke benda bersuhu tinggi, jadi B salah; C.Mesin gerak abadi jenis kedua mengikuti hukum kekekalan energi, tetapi melanggar hukum kedua termodinamika, jadi C salah; D. Pergerakan partikel karbon dalam tinta disebabkan oleh ketidakseimbangan gaya tumbukan sejumlah besar molekul air di atasnya yang menyebabkan pergerakan ke segala arah, yang mencerminkan ketidakteraturan pergerakan molekul cairan, jadi D benar.

Question 15

Question 15: 16. Massa tertentu dari tekanan gas tertutup $p$ dengan volume $V$ dari hukum perubahan seperti yang...

16. Massa tertentu dari tekanan gas tertutup $p$ dengan volume $V$ dari hukum perubahan seperti yang ditunjukkan pada gambar, dari keadaan $A$ ke keadaan $B$ dari perubahan $A$ ke keadaan $B$ dari Selama proses ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-005.jpg) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-005.jpg)

A. A. Suhu gas tetap konstan
B. B. Gaya rata-rata per satuan luas gas pada dinding bejana adalah konstan
C. C. Pekerjaan yang dilakukan pada gas oleh dunia luar
D. D. Gas menyerap panas dari dunia luar

Answer

Answer: D

Solution: A. Selama perubahan dari keadaan $A$ ke keadaan $B$, nilai $p V$ secara bertahap meningkat, dan menurut persamaan gas ideal keadaan $\frac { p V } { T } = C$, temperatur gas meningkat, jadi A salah; B. Dari keadaan $A$ ke keadaan $B$, tekanan gas meningkat, dan gaya rata-rata per satuan luas gas pada dinding bejana meningkat, jadi B salah; C. Dalam proses perubahan dari keadaan $A$ ke keadaan $B$, volume gas meningkat, dan kerja dilakukan di dunia luar, jadi C salah; D. Dalam proses perubahan dari keadaan $A$ ke keadaan $B$, suhu gas meningkat, energi internal meningkat, dan kerja dilakukan di dunia luar. Menurut hukum pertama termodinamika, gas menyerap kalor dari dunia luar, jadi D benar.

Question 16

Question 16: 17. Seperti yang ditunjukkan pada gambar adalah sebuah silinder tertutup, gaya luar mendorong piston...

17. Seperti yang ditunjukkan pada gambar adalah sebuah silinder tertutup, gaya luar mendorong piston P untuk memampatkan gas, gas ideal di dalam silinder melakukan kerja 800 J, sedangkan gas ke dunia luar secara eksotermis 200 J. ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-006.jpg)

A. A. Peningkatan suhu meningkatkan energi internal sebesar 600J
B. B. Peningkatan suhu mengurangi energi internal sebesar 200 J
C. C. Suhu menurun, energi internal meningkat 600 J
D. D. Suhu menurun, energi internal meningkat sebesar 200J

Answer

Answer: A

Solution: Dari hukum pertama termodinamika $\Delta U = W + Q$ Kita mendapatkan $\Delta U = 800 \mathrm {~J} + ( - 200 \mathrm {~J} ) = 600 \mathrm {~J}$ Besarnya energi internal gas ideal dengan massa tertentu hanya bergantung pada temperatur, $\Delta U = 600 \mathrm {~J} > 0$ Oleh karena itu, temperatur harus meningkat.

Question 17

Question 17: 18. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gas ideal dengan massa tertentu mengalami dua proses $a \r...

18. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gas ideal dengan massa tertentu mengalami dua proses $a \rightarrow b$ dan $a \rightarrow c$, di mana $a \rightarrow b$ adalah proses isotermal dan keadaan $b , c$ memiliki volume yang sama, maka ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-005.jpg)

A. A. Energi internal dari keadaan $a$ lebih besar daripada keadaan $b$.
B. B. Suhu status $a$ lebih tinggi daripada status $c$.
C. C. $a \rightarrow c$ Panas yang diserap oleh gas proses
D. D. Jika prosesnya bervariasi sepanjang $a b c a$ maka ada kerja negatif yang dilakukan oleh dunia luar pada gas

Answer

Answer: C

Solution: A. Karena proses $a \rightarrow b$ adalah isotermal, yaitu keadaan $a$ dan keadaan $b$ berada pada temperatur yang sama, dan energi kinetik rata-rata molekul sama, maka energi dalam keadaan $a$ sama dengan energi dalam keadaan $b$ untuk gas ideal. INLINE_FORMULA_6]], jadi A salah; B. Karena keadaan $b$ dan $c$ memiliki volume yang sama dan $p _ { b } < p _ { c }$, menurut persamaan keadaan gas ideal, $p _ { b } < p _ { c }$ sama. $$ \frac { p _ { b } V _ { b } } { T _ { b } } = \frac { p _ { c } V _ { c } } { T _ { c } } $$ B. Karena $T _ { b } < T _ { c }$ memiliki volume yang sama dan $T _ { a } = T _ { b }$ memiliki volume yang sama dan $T _ { a } < T _ { c }$ menurut persamaan keadaan gas ideal $$ \frac { p _ { b } V _ { b } } { T _ { b } } = \frac { p _ { c } V _ { c } } { T _ { c } } $$, maka dapat dilihat bahwa B salah; C. Karena $a \rightarrow c$ proses $a \rightarrow c$ volume gas meningkat, gas ke dunia luar untuk melakukan kerja positif; dan suhu gas naik, energi internal meningkat, sesuai dengan $$ \Delta U = W + Q $$ Dapat diketahui bahwa gas menyerap kalor; oleh karena itu, C benar. D. Jika sepanjang $a b c a$ proses berubah, volume gas pertama kali meningkat setelah penurunan, gas pertama kali di luar pekerjaan yang dilakukan oleh dunia luar, setelah dunia luar pada pekerjaan yang dilakukan oleh gas, dari gambar kita dapat melihat bahwa dunia luar pada pekerjaan yang dilakukan oleh gas lebih besar daripada gas ke dunia luar untuk melakukan pekerjaan, dua tahap kekuatan dan proses $a b c a$ area tertutup, kita dapat melihat bahwa proses di luar gas melakukan pekerjaan positif, D kesalahan. Gas melakukan kerja positif, D kesalahan.

Question 18

Question 18: 19. Terdapat massa udara yang naik di dekat tanah dengan pertukaran panas yang dapat diabaikan denga...

19. Terdapat massa udara yang naik di dekat tanah dengan pertukaran panas yang dapat diabaikan dengan dunia luar. Diketahui bahwa tekanan atmosfer menurun dengan ketinggian, massa udara dalam proses naik (tidak termasuk energi potensial antara molekul dalam massa udara)

A. A. Volume berkurang, suhu menurun
B. B. Volume berkurang, suhu tetap sama
C. C. Peningkatan volume, penurunan suhu
D. D. Volume berkurang, suhu tetap sama

Answer

Answer: C

Solution: Tekanan menurun selama kenaikan massa gas, maka volume gas mengembang, gas memang bekerja di luar, gas tidak memiliki pertukaran panas dengan dunia luar, menurut hukum pertama termodinamika dapat diketahui, energi internal menurun, energi internal gas ideal hanya terkait dengan suhu, sehingga suhu gas diturunkan, jadi ABD salah, C benar.

Question 19

Question 19: 20. Gambar menunjukkan termometer sederhana yang dirancang oleh seorang siswa, pipet transparan dima...

20. Gambar menunjukkan termometer sederhana yang dirancang oleh seorang siswa, pipet transparan dimasukkan ke dalam wadah dengan konduktivitas termal yang baik, sambungannya disegel, kolom kecil minyak disuntikkan ke dalam pipet, dan tekanan atmosfer eksternal tetap konstan. Wadah ditempatkan dalam air panas dan kolom minyak diamati naik secara perlahan, pernyataan berikut ini benar () ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-008.jpg)

A. A. Kerja yang dilakukan oleh gas di luar lebih besar daripada panas yang diserap.
B. B. Pekerjaan yang dilakukan oleh gas di luar sama dengan panas yang diserap.
C. C. Gaya rata-rata per satuan luas pada dinding bagian dalam wadah oleh molekul gas meningkat
D. D. Gaya rata-rata per satuan luas pada dinding bagian dalam wadah oleh molekul gas besarnya konstan

Answer

Answer: D

Solution: AB. Menurut $\Delta U = Q + W$, kerja yang dilakukan oleh gas lebih kecil daripada panas yang diserap. Kerja yang dilakukan oleh gas lebih kecil dari jumlah panas yang diserap; CD.Tekanan gas tetap sama, maka gaya rata-rata per satuan luas dinding bagian dalam wadah oleh molekul-molekul gas tetap sama, pilihan C salah, D benar.

Question 20

Question 20: 21. Massa tertentu dari suatu gas ideal dijaga pada tekanan konstan sebesar $p$, dan volume gas diuk...

21. Massa tertentu dari suatu gas ideal dijaga pada tekanan konstan sebesar $p$, dan volume gas diukur sebesar $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ pada $V _ { 0 } , 10 ^ { \circ } \mathrm { C }$, dan volumenya diukur sebesar $V _ { 1 } , ~ 20 ^ { \circ } \mathrm { C }$, maka pernyataan berikut ini benar ( ). FORMULA_4]], maka pernyataan berikut ini benar ( )

A. A. $V _ { 2 } = V _ { 1 } + \frac { 10 V _ { 0 } } { 273 }$
B. B. $V _ { 2 } = V _ { 0 } + \frac { 10 V _ { 1 } } { 273 }$
C. C. Kerja yang dilakukan oleh dunia luar pada gas selama proses peningkatan suhu dari $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ ke $20 ^ { \circ } \mathrm { C }$ adalah $p \left( V _ { 1 } - V _ { 0 } \right)$.
D. D. Jumlah molekul per satuan waktu yang berdampak pada satu satuan luas dinding kontainer meningkat dengan meningkatnya suhu

Answer

Answer: A

Solution: AB. Gas ideal dengan massa tertentu menjaga tekanan $p$ konstan, dan menurut hukum Gay-Lussac, kita memiliki $$ \frac { V _ { 0 } } { T _ { 0 } } = \frac { V _ { 1 } } { T _ { 1 } } = \frac { V _ { 2 } } { T _ { 2 } } $$ Menurut hubungan antara suhu termodinamika dan suhu Celcius, kita memiliki $$ T _ { 0 } = 273 \mathrm {~K} , T _ { 1 } = ( 273 + 10 ) \mathrm { K } , T _ { 2 } = ( 273 + 20 ) \mathrm { K } $$ Solusinya adalah $$ V _ { 1 } = V _ { 0 } + \frac { 10 V _ { 0 } } { 273 } , V _ { 2 } = V _ { 1 } + \frac { 10 V _ { 1 } } { 283 } = V _ { 1 } + \frac { 10 V _ { 0 } } { 273 } = V _ { 0 } + \frac { 20 V _ { 1 } } { 283 } $$ Oleh karena itu, A benar dan B salah; C. Suhu gas meningkat dari $$ p _ { 1 } > p _ { 2 } $$ ke $$ V _ { 10 } < V _ { 20 } $$, tekanan gas tetap sama, volumenya meningkat, dan kerja yang dilakukan oleh gas di luar adalah $$ W = p \left( V _ { 2 } - V _ { 0 } \right) $$ Oleh karena itu, C salah; D. suhu gas meningkat, energi kinetik rata-rata molekul meningkat, volume gas meningkat, tekanan tetap tidak berubah, sesuai dengan signifikansi mikroskopis tekanan molekul gas per unit waktu pada dinding jumlah tabrakan per unit luas dinding berkurang, jadi D salah.

Question 21

Question 21: 22. Pernyataan-pernyataan berikut ini salah ( )

22. Pernyataan-pernyataan berikut ini salah ( )

A. A. Banyak tetesan dalam percikan yang disebabkan oleh masuknya atlet ke dalam air, tampak berbentuk bola, karena tegangan permukaan air.
B. B. Mengompresi massa tertentu dari gas ideal tanpa adanya pertukaran panas dengan dunia luar, suhu gas harus naik
C. C. Padatan dengan titik leleh tetap harus berupa kristal
D. D. Balok kayu mengapung di permukaan air karena tegangan permukaan cairan

Answer

Answer: D

Solution: A. Pada percikan air yang diaduk oleh proses atlet memasuki air, banyak tetesan air yang menunjukkan bentuk bola di bawah pengaruh tegangan permukaan, sehingga A benar dan tidak memenuhi maksud pertanyaan; B. Dengan tidak adanya pertukaran panas dengan dunia luar dalam kondisi kompresi massa tertentu dari gas ideal, dunia luar pada gas untuk melakukan pekerjaan, menurut panas B. Dengan tidak adanya pertukaran panas dengan dunia luar, kompresi massa tertentu dari gas ideal, dunia luar pada gas bekerja, menurut hukum pertama termodinamika dapat diketahui bahwa energi internal harus meningkat, maka suhu gas harus naik, jadi B benar, tidak sesuai dengan artinya; C. kristal memiliki titik lebur tertentu, non-kristal tidak memiliki titik lebur tertentu, ada titik lebur yang tetap maka zat padat haruslah kristal, jadi C benar, tidak sesuai dengan maksud soal; D. Balok mengapung di permukaan air karena balok tunduk pada gaya apung dan keseimbangan gravitasi, bukan karena peran tegangan permukaan zat cair, jadi D salah, sesuai dengan maksud soal.

Question 22

Question 22: 23. Sehubungan dengan hukum termodinamika, pernyataan berikut ini benar

23. Sehubungan dengan hukum termodinamika, pernyataan berikut ini benar

A. A. Suhu suatu benda bisa turun hingga 0 K dalam kondisi tertentu.
B. B. Tidak mungkin sebuah benda menyerap panas dari satu sumber panas dan menggunakan semuanya untuk bekerja tanpa menimbulkan efek lain
C. C. Sebuah benda yang telah menyerap panas pasti telah meningkatkan energi internalnya
D. D. Mengompresi gas selalu meningkatkan suhu gas

Answer

Answer: B

Solution: A. Nol absolut hanya dapat didekati tanpa batas dan tidak akan pernah tercapai, jadi A salah; B. Tidak mungkin sebuah benda menyerap panas dari satu sumber panas dan menggunakan semuanya untuk bekerja tanpa efek lain, jadi B benar; C. Hukum pertama termodinamika menunjukkan bahwa perubahan energi internal ditentukan oleh kerja dan perpindahan panas, sehingga benda yang menyerap panas belum tentu meningkatkan energi internalnya. Memampatkan gas tidak serta merta meningkatkan suhu gas, jadi CD salah.

Question 23

Question 23: 24. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, silinder silinder di dalam piston ditutup dengan sejumlah ...

24. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, silinder silinder di dalam piston ditutup dengan sejumlah gas ideal, keadaan awal, panjang silinder kolom gas untuk ${ } ^ { L _ { 1 } }$, suhu ${ } ^ { T _ { 1 } }$, sekarang gas dipanaskan, panjang kolom gas dari ${ } ^ { L _ { 1 } }$ perlahan-lahan berubah menjadi [[]], gas menyerap kalor 360 J, piston melakukan kerja 100 J, untuk proses perubahan di atas, pernyataan-pernyataan berikut ini benar. INLINE_FORMULA_3]], gas menyerap panas 360 J dan melakukan kerja 100 J pada piston, dan pernyataan berikut ini benar tentang proses di atas. ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-005.jpg)

A. A. Tekanan gas meningkat
B. B. Energi internal gas meningkat sebesar 460 J
C. C. Gas dapat kembali ke kondisi semula setelah mengeluarkan panas sebesar 200 J.
D. D. Gas dapat kembali ke kondisi semula setelah mengeluarkan 300 J panas.

Answer

Answer: D

Solution: A. Gaya pada piston dianalisis sesuai dengan kondisi kesetimbangan, tekanan gas tidak berubah, jadi A salah; B. Menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = W + Q$, di mana $Q = 360 \mathrm {~J} , W = - 100 \mathrm {~J}$, selesaikan untuk $$ \Delta U = 260 \mathrm {~J} $$ Oleh karena itu, energi internal gas meningkat sebesar 260J, jadi B salah; CD. Jika gas mengembalikan keadaan awal, energi internal perlu dikurangi sebesar 260 J, proses pengurangan volume, dunia luar pada gas untuk melakukan pekerjaan, menurut hukum pertama termodinamika, sehingga gas harus lebih dari 260 J panas yang dilepaskan, jadi C salah, D benar.

Question 24

Question 24: 25. Berkenaan dengan pengetahuan termal, salah satu pernyataan berikut ini benar

25. Berkenaan dengan pengetahuan termal, salah satu pernyataan berikut ini benar

A. A. Semua proses alami selalu berjalan ke arah penurunan gangguan dalam gerakan termal molekul
B. B. Ketika gas ideal dikompresi dalam kondisi adiabatik, energi internal gas harus meningkat
C. C. Gerak Brown adalah gerakan tak beraturan dari molekul cairan yang terlihat dalam mikroskop
D. D. Semakin besar perbedaan antara tekanan aktual uap air di udara dan tekanan uap jenuh pada suhu yang sama, semakin tidak menguntungkan untuk penguapan.

Answer

Answer: B

Solution: A. Semua proses alamiah selalu searah dengan gerakan termal molekuler yang meningkat, jadi A salah; B. kompresi gas ideal dalam kondisi adiabatik, dunia luar pada gas melakukan kerja positif, menurut hukum pertama termodinamika dapat diketahui, energi internal gas harus meningkat, jadi B benar; C. Gerak Brown adalah gerak tak beraturan partikel padat yang terlihat di mikroskop, jadi C salah; D. Tekanan aktual uap air di udara dan suhu yang sama semakin besar perbedaan antara tekanan uap jenuh, semakin kondusif untuk penguapan, jadi D salah; Oleh karena itu, pilihlah B.

Question 25

Question 25: 26. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar

26. Pernyataan-pernyataan berikut ini benar

A. A. Objek dengan energi internal yang berbeda tidak dapat memiliki energi kinetik rata-rata yang sama dari gerakan termal molekulernya
B. B. Suhu gas ideal dengan massa tertentu harus menurun selama pemuaian isobarik.
C. C. Untuk massa gas tertentu, jumlah rata-rata tabrakan molekul per detik dengan dinding bejana berkurang dengan penurunan suhu pada volume konstan
D. D. Ketika dunia luar bekerja pada gas, energi internalnya harus meningkat

Answer

Answer: C

Solution: A. Karena benda-benda dengan energi internal yang berbeda mungkin memiliki suhu yang sama, energi kinetik rata-rata molekul dalam gerakan termal mungkin sama, jadi A salah; B. Berdasarkan persamaan keadaan gas ideal $$ \frac { p V } { T } = C $$ Suhu ekspansi isobarik harus meningkat, jadi B salah; C. Massa gas tertentu, dalam volume yang sama, jumlah molekul dalam kerapatan tidak berubah, suhu menurun, tekanan menurun, sehingga jumlah rata-rata tumbukan molekul per detik juga diketahui menurun, jadi C benar; D. Menurut hukum pertama termodinamika, pekerjaan eksternal pada gas, jika pada saat yang sama dengan panas eksternal, maka energi internalnya belum tentu meningkat, jadi D kesalahan.

Question 26

Question 26: 27. Seperti yang ditunjukkan pada gambar saat ini populer "beras pemanas sendiri", lapisan bawah mem...

27. Seperti yang ditunjukkan pada gambar saat ini populer "beras pemanas sendiri", lapisan bawah memiliki paket pemanas, tambahkan air, penutup lapisan beras, di lapisan bawah akan disegel bagian dari gas, paket pemanas dalam bahan dan reaksi air untuk melepaskan sejumlah besar panas, setelah jangka waktu tertentu yang memanaskan beras. Bawah Gas di lapisan tersebut dapat dianggap sebagai gas ideal, dengan mengabaikan perubahan volume kotak makan siang dalam proses pemanasan, pernyataan berikut ini benar ( ) [IMAGE_0]]

A. A. Energi kinetik rata-rata dari molekul gas bagian bawah meningkat setelah pemanasan
B. B. Laju pergerakan semua molekul gas di lapisan bawah meningkat apabila dipanaskan.
C. C. Gas bagian bawah bekerja pada makanan setelah dipanaskan dan energi internal gas tidak berubah
D. D. Tekanan gas bawah tetap sama setelah pemanasan

Answer

Answer: A

Solution: AB . Setelah pemanasan, suhu meningkat dan energi kinetik rata-rata molekul gas meningkat, tetapi tidak semua molekul gas di dalam kotak meningkat lajunya, sehingga A benar dan B salah; CD.Gas di lapisan bawah dapat dianggap sebagai gas ideal, suhu naik, lapisan bawah energi internal gas meningkat, sesuai dengan persamaan keadaan gas ideal $$ \frac { p V } { T } = C $$ Menurut persamaan keadaan gas ideal $$ \frac { p V } { T } = C $$, proses pemanasan dianggap sebagai perubahan isovolumetrik pada pekerjaan yang dilakukan adalah nol, maka setelah pemanasan tekanan gas bagian bawah menjadi lebih besar, sehingga CD salah. Oleh karena itu, CD salah.

Question 27

Question 27: 28. Pernyataan berikut ini mengenai zat padat, zat cair, gas, dan perubahan wujud adalah benar ( )

28. Pernyataan berikut ini mengenai zat padat, zat cair, gas, dan perubahan wujud adalah benar ( )

A. A. Kristal harus bersifat anisotropik
B. B. Tegangan permukaan cairan adalah interaksi antara molekul di dalam cairan
C. C. $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ untuk besi dan $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ untuk tembaga, yang memiliki laju molekul rata-rata yang sama
D. D. Gas ideal dengan massa tertentu tidak selalu mengubah energi internalnya ketika keadaannya berubah

Answer

Answer: D

Solution: A. Kristal tunggal dicirikan oleh anisotropi, sedangkan polikristal bersifat isotropik, pilihan A salah; B. Tegangan permukaan cairan adalah interaksi antara molekul-molekul di lapisan permukaan cairan, pilihan B salah; C. Besi dalam $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ dan tembaga dalam $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ memiliki energi kinetik rata-rata molekul yang sama, tetapi tidak memiliki laju molekul rata-rata yang sama; D. Ketika keadaan gas ideal dengan massa tertentu diubah, energi internalnya tetap tidak berubah jika suhunya tidak berubah, jadi D benar;

Question 28

Question 28: 29. Di musim panas, jika ban dalam sepeda terlalu tinggi dan diletakkan di bawah sinar matahari, ban...

29. Di musim panas, jika ban dalam sepeda terlalu tinggi dan diletakkan di bawah sinar matahari, ban sangat mudah meledak, pada fenomena ini ada deskripsi berikut (volume ban dalam hampir tidak berubah dalam proses paparan sinar matahari), kesalahannya adalah ( )

A. A. Ban meledak, adalah suhu gas ban meningkat, molekul gas di antara gaya tolak meningkat secara dramatis sebagai akibat dari
B. B. Dalam proses sebelum semburan suhu gas meningkat, gerakan termal tidak teratur molekuler meningkat, tekanan gas meningkat
C. C. Dalam proses menjelang semburan, gas menyerap panas dan meningkatkan energi internalnya
D. D. Pada saat ban mobil meledak secara tiba-tiba, energi internal gas berkurang

Answer

Answer: A

Solution: jarak antara molekul gas, molekul gas antara gaya molekul (tolakan) dapat diabaikan, sehingga A memenuhi arti pertanyaan; sepeda meledak sebelum proses paparan sinar matahari, gas di dalam suhu panas ban meningkat, energi kinetik rata-rata molekul untuk meningkatkan volume gas tidak berubah, jumlah molekul per unit volume tidak berubah, sehingga tekanan gas meningkat, sehingga B tidak memenuhi arti pertanyaan; menurut hukum pertama termodinamika, gas sebelum semburan energi internal harus ditingkatkan, oleh karena itu C tidak konsisten dengan maksud pertanyaan; semburan gas yang tiba-tiba ke dunia luar untuk melakukan pekerjaan saat ini, energi internalnya harus dikurangi, jadi D tidak konsisten dengan maksud pertanyaan.

Question 29

Question 29: 30. Sebuah mesin pembakaran dalam resiprokal beroperasi menggunakan siklus Diesel, yang terdiri dari...

30. Sebuah mesin pembakaran dalam resiprokal beroperasi menggunakan siklus Diesel, yang terdiri dari dua proses adiabatik, proses isobarik dan proses isovolumik. Siklus Diesel ditunjukkan untuk massa tertentu dari gas ideal, gas ( ) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-011.jpg)

A. A. Energi internal dalam keadaan c dan d mungkin sama.
B. B. Selama $\mathrm { a } \rightarrow \mathrm { b }$, semua pekerjaan yang dilakukan dari luar digunakan untuk meningkatkan energi internalnya
C. C. Peningkatan energi internal selama $\mathrm { a } \rightarrow \mathrm { c }$ lebih kecil daripada penurunan selama $\mathrm { c } \rightarrow \mathrm { d }$
D. D. Jumlah panas yang diserap selama siklus lebih sedikit daripada jumlah panas yang dilepaskan

Answer

Answer: B

Question 30

Question 30: 31. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah katup $\mathrm { P } , \mathrm { Q }$ di antara dua...

31. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah katup $\mathrm { P } , \mathrm { Q }$ di antara dua bejana yang terhubung $\mathrm { K } , \mathrm { P }$ diisi dengan gas, Q adalah ruang hampa udara, dan tidak ada pertukaran kalor antara seluruh sistem dan dunia luar. Ketika katup K dibuka, gas di P masuk ke Q dan kesetimbangan akhirnya tercapai, maka ( ) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-003.jpg)

A. A. Gas mengembang dalam volume dan energi internal berkurang
B. B. Energi potensial molekul gas berkurang dan energi internal meningkat
C. C. Energi kinetik molekul gas meningkat dan energi internal tetap konstan
D. D. Tidak mungkin semua gas dalam Q secara spontan kembali ke $P$

Answer

Answer: D

Solution: ABC. Setelah membuka katup K, gas di P masuk ke Q. Karena ada ruang hampa di Q, tidak ada pekerjaan eksternal yang dilakukan ketika volume gas meningkat, energi potensial molekuler tetap tidak berubah, dan karena tidak ada pertukaran panas dalam sistem, energi internal tetap tidak berubah oleh hukum pertama termodinamika, suhu tetap tidak berubah, dan energi kinetik molekul gas tetap tidak berubah, sehingga opsi ABC salah; D. Dengan hukum kedua termodinamika dapat diketahui, alam melibatkan fenomena termal dalam proses makroskopik memiliki arah, maka Q dalam gas tidak D. Berdasarkan hukum kedua termodinamika, semua proses makroskopik yang melibatkan fenomena termal di alam memiliki arah, maka gas dalam Q tidak dapat secara spontan kembali ke P. Pilihan D benar.

Question 31

Question 31: 32. Pernyataan berikut ini tentang fenomena termal adalah benar

32. Pernyataan berikut ini tentang fenomena termal adalah benar

A. A. Fenomena difusi menunjukkan adanya gaya tolak-menolak antar molekul
B. B. Gas ideal dengan massa tertentu memang bekerja di luar dan energi internalnya tidak selalu berkurang
C. C. Massa es $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ yang diberikan mencair menjadi air $0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ tanpa ada perubahan dalam energi internalnya
D. D. Gerak Brown adalah gerakan tak beraturan dari molekul partikel serbuk sari

Answer

Answer: B

Solution: A. Difusi adalah manifestasi makroskopis dari gerakan molekul yang tidak teratur, dan tidak ada hubungannya dengan gaya antarmolekul; B. Menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = Q + W$ B. Menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = Q + W$, jika gas bekerja di luar tetapi menyerap panas, $W$ negatif, $Q$ positif, dan energi internal mungkin tidak berubah atau meningkat, $B$ benar; C. Es mencair menjadi air dan menyerap panas, meningkatkan energi potensial molekul dan meningkatkan energi internal, C salah; D. Gerak Brown adalah partikel serbuk sari oleh tumbukan molekul cair yang dihasilkan oleh gerakan, mencerminkan gerakan molekul cair yang tidak beraturan, D salah. Oleh karena itu, pilihlah B.

Question 32

Question 32: 33. Narasi berikut ini benar

33. Narasi berikut ini benar

A. A. Proses makroskopis yang melibatkan fenomena termal yang dilakukan di alam bersifat terarah
B. B. Semakin besar tekanan gas, semakin besar pula energi kinetik rata-rata molekul gas
C. C. Selama proses adiabatik, kerja dilakukan pada gas, dan energi internal gas harus berkurang.
D. D. Saat suhu naik, laju gerakan termal setiap molekul dalam benda meningkat

Answer

Answer: A

Solution: A. Menurut hukum kedua termodinamika, proses makroskopik yang melibatkan fenomena termal yang terjadi di alam bersifat terarah, pilihan A benar; B. Semakin besar tekanan gas, semakin tinggi suhunya, sehingga energi kinetik rata-rata molekul gas belum tentu semakin besar, opsi B salah; C. Pada proses adiabatik dunia luar bekerja pada gas, menurut $\Delta U = W + Q$ energi internal gas pasti bertambah, pilihan C salah; D. Energi kinetik rata-rata molekul meningkat seiring dengan naiknya suhu, tetapi laju gerak termal molekul individu belum tentu meningkat, pilihan D salah.

Question 33

Question 33: 34. Mesin pembakaran dalam empat langkah dari sebuah mobil beroperasi menggunakan siklus Otto, yang ...

34. Mesin pembakaran dalam empat langkah dari sebuah mobil beroperasi menggunakan siklus Otto, yang dapat dianggap terdiri dari dua proses adiabatik dan dua proses isovolumik seperti yang ditunjukkan pada gambar untuk massa tertentu dari gas ideal yang mengalami siklus Otto, maka gas ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-013.jpg)

A. A. Selama $a \rightarrow b$, semua pekerjaan yang dilakukan oleh dunia luar digunakan untuk meningkatkan energi internalnya
B. B. Energi kinetik rata-rata molekul gas mungkin sama pada keadaan $a$ dan $c$.
C. C. Selama $\mathrm { b } \rightarrow c$, suhu gas tetap konstan
D. D. Panas yang diserap oleh gas selama siklus lebih kecil daripada panas yang dilepaskan

Answer

Answer: A

Solution: A. $a \rightarrow b$ adalah proses kompresi adiabatik, dunia luar melakukan pekerjaan positif di atasnya, dan tidak ada pertukaran panas dengan dunia luar, menurut hukum pertama termodinamika, pekerjaan yang dilakukan oleh dunia luar semuanya digunakan untuk meningkatkan energi internal, jadi A benar; A benar. Dari analisis A, suhu keadaan $b$ lebih tinggi daripada $a$, dan proses $b$ ke $c$ adalah isovolumetrik, dan tekanan meningkat dan suhu naik, sehingga proses $c$ adalah isovolumetrik, dan suhu naik, sehingga proses $c$ adalah isovolumetrik. INLINE_FORMULA_5]] lebih besar daripada $a$, sehingga energi kinetik rata-rata molekul gas tidak mungkin sama, sehingga BC salah; D. Pada proses $\mathrm { b } \rightarrow c$, gas menyerap panas dari $c \rightarrow d$ yang merupakan proses adiabatik, dan gas bekerja di luar dari $d \rightarrow a$ yang merupakan proses isotermal. Dari $d \rightarrow a$ ke $d \rightarrow a$ adalah proses isovolumik, suhu menurun, gas eksotermik, dalam proses siklus, perubahan energi internal gas adalah nol, dan area pada gambar $a b c d$ adalah kerja eksternal yang dilakukan oleh gas, sehingga panas yang diserap gas lebih besar dari yang diberikan, jadi D salah.

Question 34

Question 34: 35. Para pembudidaya yang berpengalaman sering menilai kualitas air di kolam dari gelembung-gelembun...

35. Para pembudidaya yang berpengalaman sering menilai kualitas air di kolam dari gelembung-gelembung yang ada di dalam kolam. Mengatur tekanan gelembung udara bawah air (dapat dianggap sebagai gas ideal) sama dengan tekanan air di luar permukaan gelembung, ketika suhu air naik dan turun sama dan tetap tidak berubah, lambatnya proses gelembung, pernyataan berikut ini benar

A. A. Gelembung bekerja pada dunia luar dan gelembung menyerap panas dari dunia luar.
B. B. Dunia luar bekerja pada gelembung dan gelembung melepaskan panas ke luar.
C. C. Gelembung bekerja di luar, gelembung melepaskan panas ke luar
D. D. Dunia luar bekerja pada gelembung dan gelembung menyerap panas dari dunia luar.

Answer

Answer: A

Solution: Selama kenaikan gelembung, tekanan di dalam gelembung berkurang dan suhu tetap konstan, menurut $p _ { 1 } V _ { 1 } = p _ { 2 } V _ { 2 }$. volume menjadi lebih besar, maka gas bekerja pada dunia luar, dan menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = Q + W$, karena suhu tetap konstan, maka $\Delta U = 0$ di mana ${ } ^ { W < 0 }$, jadi $$ Q > 0 $$ Gelembung menyerap panas dari dunia luar.

Question 35

Question 35: 36. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, silinder logam dengan konduktivitas termal yang baik ditut...

36. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, silinder logam dengan konduktivitas termal yang baik ditutup dalam massa gas ideal tertentu. Sekarang secara perlahan tuangkan massa pasir tertentu ke piston, dengan mengabaikan perubahan suhu sekitar, dalam proses ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-014.jpg) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-015.jpg)

A. A. Energi kinetik rata-rata dari sejumlah besar molekul dalam silinder meningkat
B. B. Energi internal gas meningkat
C. C. Peningkatan jumlah molekul per satuan waktu yang menabrak dinding silinder per satuan luas
D. D. Gaya rata-rata dari sejumlah besar molekul dalam silinder yang menabrak dinding silinder meningkat

Answer

Answer: C

Solution: AB. karena konduktivitas termal yang baik dari silinder logam, dan perlahan-lahan ke piston pada penuangan pasir, karena suhu sekitar tidak berubah, suhu gas silinder tidak berubah, sehingga energi kinetik rata-rata molekul tidak berubah, energi internal gas tidak berubah, AB salah; C. kompresi isotermal, menurut hukum Boyle bahwa tekanan meningkat, jumlah molekul per unit waktu untuk menabrak dinding silinder per unit area meningkat, C benar; D. Karena suhu lingkungan tidak berubah, energi kinetik rata-rata molekul gas tidak berubah, laju rata-rata molekul tidak berubah, sehingga sejumlah besar molekul dalam silinder berdampak pada dinding silinder dengan gaya rata-rata tidak berubah, jadi D kesalahan.

Question 36

Question 36: 37. Suatu massa gas ideal tertentu, mulai dari keadaan A, melalui (1) (2) dua proses yang berbeda un...

37. Suatu massa gas ideal tertentu, mulai dari keadaan A, melalui (1) (2) dua proses yang berbeda untuk mencapai keadaan C, $p - \mathrm { T }$ gambar yang ditunjukkan pada gambar, pernyataan berikut ini benar ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-002.jpg)

A. A. Proses (1) Pekerjaan yang dilakukan oleh gas di luar
B. B. Proses (2) Gas mengeluarkan panas sebelum menyerapnya
C. C. Panas yang diserap oleh gas dalam proses (1) lebih kecil daripada panas yang diserap dalam proses (2)
D. D. Keadaan A memiliki lebih banyak tumbukan molekul per satuan waktu daripada keadaan C per satuan luas dinding.

Answer

Answer: C

Solution: AD. proses (1) tekanan gas dan suhu termodinamika sebanding dengan perubahan isovolumetrik gas, volume gas tidak berubah, dunia luar pada gas tidak melakukan pekerjaan, suhu gas naik, peningkatan energi internal, oleh hukum pertama termodinamika $$ \Delta U = Q + W $$ Dapat dilihat, gas menyerap panas, satuan waktu, keadaan A daripada keadaan C, jumlah tumbukan molekul pada satuan luas dinding lebih sedikit, sehingga kesalahan AD; B. Tekanan gas proses AB tidak berubah, suhu naik, dengan penutup hukum Lussac dapat diketahui dengan volumenya meningkat, gas ke dunia luar untuk melakukan kerja, suhu gas meningkat, energi internal meningkat, dengan hukum pertama termodinamika $$ \Delta U = Q + W $$ Dapat dilihat bahwa gas menyerap panas, dan pekerjaan yang dilakukan oleh gas ke dunia luar kurang dari panas yang diserap oleh gas, proses BC perubahan isotermal dalam gas, energi internal gas tetap tidak berubah, tekanan meningkat, oleh hukum Boyle dapat dilihat, volume menurun, dunia luar untuk pekerjaan gas, oleh hukum pertama termodinamika $$ \Delta U = Q + W $$ Dapat diketahui bahwa gas bersifat eksotermis, dan kerja yang dilakukan oleh dunia luar terhadap gas sama dengan kalor yang dilepaskan oleh gas, maka proses (2) gas lebih dulu menyerap kalor setelah pelepasan kalor, sehingga B error; C. Panas yang diserap oleh gas dalam proses (1) adalah $$ Q _ { 1 } = \Delta U $$ Jumlah panas yang diserap oleh gas pada proses (2) adalah $$ Q _ { 2 } = \Delta U + W $$ Jumlah panas yang diserap oleh gas pada proses (1) lebih kecil daripada jumlah panas yang diserap pada proses (2), sehingga C benar.

Question 37

Question 37: 38 . Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ( )

38 . Pernyataan-pernyataan berikut ini benar ( )

A. A. Molekul dalam kristal tetap tidak bergerak dalam posisi kesetimbangan masing-masing
B. B. Semua molekul dalam $- 260 ^ { \circ } \mathrm { C }$ nitrogen memiliki laju gerak termal yang kecil
C. C. Ketika gas dalam wadah tertutup mengembang secara adiabatik, energi internalnya meningkat
D. D. Ketika gas dalam wadah tertutup dikompresi secara adiabatik, tekanannya meningkat

Answer

Answer: D

Solution: A. Molekul-molekul dalam kristal bergetar di dekat posisi kesetimbangan, tetapi tidak tetap tidak bergerak, jadi A salah; B. Ketika $260 ^ { \circ } \mathrm { C }$, ada juga molekul di dalam gas nitrogen dengan laju yang besar, tetapi proporsinya kecil, jadi B salah; C. Menurut hukum pertama termodinamika $\Delta U = Q + W$, gas mengembang secara adiabatik dan melakukan kerja di luar, yaitu $Q = 0 , W < 0$, dan $\Delta U < 0$, yaitu energi internal berkurang, jadi C salah; D. Gas dalam wadah tertutup dalam kompresi adiabatik, volume gas berkurang, dunia luar pada pekerjaan gas, energi internal gas meningkat, suhu naik, menurut persamaan keadaan gas ideal dapat diketahui, tekanan gas menjadi lebih besar, jadi D benar.

Question 38

Question 38: 39. Hubungan antara volume $V$ dan suhu $t$ dari suatu massa tertentu dari suatu gas ideal ditunjukk...

39. Hubungan antara volume $V$ dan suhu $t$ dari suatu massa tertentu dari suatu gas ideal ditunjukkan dalam diagram. INLINE_FORMULA_3]] sejajar dengan sumbu $t$, dan perpanjangan $D A$ melewati titik asal $O , A B$. Perpanjangan invers dari $O , A B$ berpotongan dengan sumbu $t$ dengan koordinat $( - 273.150 )$. Kemudian ( ) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-010.jpg)

A. A. Tekanan gas meningkat selama $A \rightarrow B$.
B. B. Tekanan gas tetap konstan selama $D \rightarrow A$
C. C. Gas memancarkan panas ke dunia luar selama $D \rightarrow A$ dan energi internalnya berkurang
D. D. Gas menyerap panas dari dunia luar selama $B \rightarrow C$ dan meningkatkan energi internalnya

Answer

Answer: C

Solution: A. Karena $A \rightarrow B$ dari $V - t$ gambar perpanjangan invers garis dan sumbu perpotongan koordinat $( - 273.15 )$), dapat diketahui bahwa gas dari keadaan A ke keadaan B adalah perubahan isobarik. Oleh karena itu, A adalah salah; B. Menurut B. Menurut $$ \frac { p V } { 273.15 + t } = C $$ Dikombinasikan dengan garis perpanjangan $D A$ melintasi garis asal $O$, kita dapat melihat bahwa tekanan menjadi lebih kuat. Oleh karena itu, $B$ salah; C. gas dalam proses $D \rightarrow A$, suhu menurun, energi internal menurun, volume menurun, dunia luar pada pekerjaan gas, dengan hukum pertama termodinamika dapat diketahui, gas ke dunia luar untuk melepaskan panas. Oleh karena itu, C adalah benar; D. Dari gambar, gas dari keadaan B ke keadaan C, suhunya tidak berubah, volumenya menjadi lebih besar, dapat dilihat, energi internal gas tidak berubah, gas ke luar bekerja, dengan hukum pertama termodinamika dapat diketahui, gas dalam proses $B \rightarrow C$ dari dunia luar untuk menyerap panas. Oleh karena itu, $D$ salah.

Question 39

Question 39: 40. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gas ideal dengan massa tertentu berpindah dari keadaan $A$...

40. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gas ideal dengan massa tertentu berpindah dari keadaan $A$ melalui keadaan $B$, $C$, dan $D$ dan kemudian kembali ke keadaan A. Dalam kasus ini, $A \rightarrow B$ dan $C \rightarrow D$ adalah proses isotermal. Di antara mereka, $A \rightarrow B$ dan $C \rightarrow D$ adalah proses isotermal, dan $B \rightarrow C$ dan $D \rightarrow A$ adalah proses adiabatik (tidak ada pertukaran panas antara gas dan bagian luar). Ini adalah "siklus Carnot" yang terkenal, pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-thermodynamics-first-law/image-009.jpg) Tugas Fisika SMA, 30 Oktober 2025.

A. A. Proses $A \rightarrow B$, gas menyerap panas dari dunia luar dan menggunakan semuanya untuk melakukan kerja pada dunia luar, sehingga hukum kedua termodinamika dilanggar B. Proses $B \rightarrow C$, energi kinetik rata-rata molekul gas berkurang
B. B. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gas ideal dengan massa tertentu berpindah dari keadaan $A$ ke keadaan A setelah melewati keadaan $B$, $C$, dan $D$. Di mana $A \rightarrow B$ dan $C \rightarrow D$ adalah proses isotermal, $B \rightarrow C$ dan $D \rightarrow A$ adalah proses isotermal, $D \rightarrow A$ dan $C \rightarrow D$ adalah proses isotermal, $B \rightarrow C$ dan $D \rightarrow A$ adalah proses isotermal.
C. C. Proses $C \rightarrow D$ mengurangi jumlah molekul per satuan waktu yang bertabrakan dengan dinding per satuan luas bejana
D. D. Proses $D \rightarrow A$, kurva distribusi laju molekul gas tidak berubah

Answer

Answer: B

Solution: A. $A \rightarrow B$ proses, suhu tidak berubah energi internal tidak berubah, sehingga gas dari dunia luar untuk menyerap panas dan semua digunakan untuk melakukan kerja di luar, proses harus memiliki peran dunia luar, dan karena itu menghasilkan efek lain, tidak melanggar hukum termodinamika kedua, kesalahan A; B. $B \rightarrow C$ untuk proses adiabatik, volume meningkatkan kerja eksternal, dengan hukum pertama termodinamika dapat diketahui, energi internal menurun suhu menurun, sehingga energi kinetik rata-rata molekul gas menurun, B benar; C. $C \rightarrow D$ proses, suhu tidak berubah, volume menurun tekanan meningkat, dari sudut pandang mikroskopis, jumlah molekul per satuan waktu tumbukan per satuan luas dinding meningkat, C kesalahan; D. $D \rightarrow A$ untuk proses adiabatik, volume berkurang, dunia luar pada pekerjaan gas, sehingga energi internal meningkat, suhu naik, energi kinetik rata-rata molekul meningkat, kurva distribusi laju molekul gas akan berubah, kesalahan D.

First Law of Thermodynamics

Ringkasan Topik

Poin Penting

Tips Belajar

Bisa soal satuan ≠ Lulus ujian

Sumber Belajar Terkait