Soal Fisika SMA UN 2015/2016 dan Pembahasannya

Soal No. 16
Sebatang baja bersuhu 45° C dipanaskan sampai suhu 85° C sehingga panjangnya menjadi 50,02 cm. Jika koefisien muai panjang baja 1,0 × 10⁻⁵ ° C⁻¹ , maka panjang batang baja mula-mula adalah....
A. 50 cm
B. 48 cm
C. 46 cm
D. 45 cm
E. 40 cm

Pembahasan

Data soal:

ΔT = 85 − 45 = 40°C

lt = 50,02 cm

α = 1,0 × 10⁻⁵ ° C⁻¹

lo =....

Pemuaian panjang, menentukan panjang awal:

Soal No. 17

Enam kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1400 J.kg⁻¹ °C⁻¹ bersuhu 60° C dicelupkan ke dalam 20 kg air dengan kalor jenis 4200 J.kg⁻¹ °C⁻¹. Setelah terjadi kesetimbangan termal suhu akhir campuran 20° C. Suhu air mula-mula adalah….

A. 20° C

B. 18° C

C. 16° C

D. 12° C

E. 10° C

Pembahasan

Data:

Timah

m_t = 6 kg

T_t = 60° C

ΔT = 60° C − 40° C = 20° C

c_t = 1400 J.kg⁻¹ °C⁻¹

Air

m_a = 20 kg c_t = 4200 J.kg⁻¹ °C⁻¹

Suhu akhir

T_akhir = 20°C

 T_air =.....

Azas black, kalor dari timah diserap oleh air, sehingga suhu timah turun, suhu airnya naik.

Soal No. 18

Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P. 

  Tabung I          Tabung II

  

Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....

A. 1/2 V

B. 8/9 V

C. 9/8 V

D. 2/3 V

E. 3/2 V

Pembahasan

Data soal:

Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:

P₁ = 3

P₂ = 4

Suhu menjadi 3/2 mula-mula:

T₁ = 2

T₂ = 3

V₂ = ..... V₁

Soal No. 19

Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 20%. Agar efisiensinya maksimum naik menjadi 60%, suhu reservoir rendah tetap, maka seharusnya suhu reservoir suhu tinggi adalah....

A. 1400 K

B. 1200 K

C. 950 K

D. 850 K

E. 800 K

Pembahasan

Rumus efisiensi (dalam pecahan), T_r untuk suhu rendah, T_t untuk suhu tinggi:

Kondisi I, mesin carnot η = 20% = 0,2  → (1 − η) = 0,8

Suhu rendahnya: T_r = 0,8 × 600 = 480 K

Kondisi II, η = 60% = 0,6 → (1 − η) = 0,4

Dengan T_r = 480 K, maka suhu tingginya:

T_t = 480 / 0,4 = 1200 K

Soal No. 20

Perhatikan pernyataan berikut!

(1) dapat dipantulkan

(2) dapat berinterferensi

(3) dapat dipolarisasikan

(4) merambat tidak memerlukan medium

(5) bentuk gelombang longitudinal

Pernyataan yang merupakan ciri-ciri gelombang bunyi adalah....

A. (1), (2), dan (3)

B. (1), (3), dan (4)

C. (1), (4), dan (5)

D. (1), (2), dan (5)

E. (2), (3), dan (4)

Pembahasan

Tentang sifat-sifat gelombang bunyi:

(1) dapat dipantulkan → Benar 

(2) dapat berinterferensi → Benar

(3) dapat dipolarisasikan → Salah (Polarisasi untuk gelomang Transversal, sementara bunyi gelombang longitudinal)

(4) merambat tidak memerlukan medium → Salah

(5) bentuk gelombang longitudinal → Benar

1, 2, 5 Benar.

Jawaban: D. (1), (2), dan (5)

Tag : 2015/2016, 3 SMA/IPA, UN Fisika