Di dalam sebuah wadah tertutup terdapat 500 gram es dan 700 gram air pada keadaan setimbang

soal dan pembahasan sbmptn 2018 fisika - TKD saintek kode 402 no. 21 - 25

21. Di dalam sebuah wadah tertutup terdapat 500 gram es dan 700 gram air pada keadaan setimbang (0oC, 1 atm. Selanjumya. es dan air itu dipanaskan bersama-sama selama 160 detik pada tekanan tetap dengan menggunakan pemanas 2.100 Watt.

Diketahui kalor lebures 80 kal • g-l. kalor jenis air 1 kal  g-1 • K-l, dan 1 kal = 4,2 J. Pada keadaan akhir terdapat air pada suhu 20oC. Efisiensi pemanas tersebut adalah....

A.    80%

B.     75%

C.     70%

D.    65%

E.     60%

Jawab:

Pembahasan:

Q = Qes + Qair = (m.L + m c ΔT) + m c ΔT 

= 500 . 80 + 500 . 1 . 20 + 700 . 1 . 20

= 40000 + 10000+14000 = 64000 kal

= 64000 . 4,2 joule = 268800 J

------------------------------------------

P = 268800/160 = 1680 watt

-------------------------------------------

η = ( 1680 / 2100 ) . 100% = 80%

22. SuatuBejanaKokohYangBerisiGasideal dikocokBerulang-ulang, Manakah YangBenar tentang keadaanGasTersebutSetelahDikocok?

(A) TemperaturGasBertambahMeskipunEnergiDalamnyaTetap.

(B) TemperaturGasBertambahTanpaGasMelakukanUsaha.

(C) EnergiDalamGasBerkurangKarenaSebagianBerubahMenjadiKalor.

(D) GasMelakukanUsahaSebesarPenambahanEnergialamnya.

(E) TemperaturGasBertambahSebandingdenganpenambahankelajuanmolekulgas.

Jawab: B

Pembahasan:

Ketika bejana dikocok gas bergerak dan menghasilkan perubahan suhu dan energi dalam.

Gas tidak melakukan usaha. karena volume gas tetap (ΔV = 0) sehingga W = 0

soal no 23

Panjang gelombang:

Jarak A ke B sebesar 1,5 λ

1,5λ = 150 cm

λ = 100 cm (pernyataan A salah)

Periode dan frekuensi:

Dari pergerakan A dapat diketahui waktu untuk ¼ λ adalah 1 detik

T = t/n = 1/1/4 = 4 detik

f = 1 / T = ¼ = 0,25 Hz (pernyataan B benar)

Jadi, jawabnya B

soal no. 24

Jawab: D

Pembahasan:

Jika saklar S ditutup maka akan ada rangkaian paralael yang berfungsi membagi arus (hukum kirchoff I), arus pada masing-masing R1 berkurang, sehingga besar tegangan yang terukur pada voltmeter (alat pengukur tegangan) juga pasti berkurang msesuai hukum ohm

V = I . R

Jawab D

ΣF = 0

FL – mg sin Ө = 0

mg sin Ө = FL

mg sin Ө = B i l sin Ө

mg sin Ө = B . {Ɛ/R} . l . sin Ө

mg sin Ө = B {B.l.v.sin Ө / R} . l . sin  Ө

mg sin Ө = B2 .l2.v.sin2 Ө / R

m . 10 .1/2 = 22 . 1 . 3 . ¼ / 3

m = 0,2 kg

pembahasan soal no 26 - 30

Pembahasan no 26:

Persamaan spektrum atom hidrogen

Untuk eksitasi tingkat pertama berarti elektron menuju kulit L (m = 2). Sehingga kita gunakan persamaan Balmer (m = 2 dan n = 3, 4, 5, .......)

Untuk n =3 (terkecil) menghasilkan panjang gelombang terbesar pertama :

Untuk n = 4 (terkecil ke-2) menghasilkan panjang gelombang terbesar ke-2:

pembahasan no 27:

Pernyataan benar,

Alasan salah karena cepat rambat cahaya dalam suatu medium berbanding terbalik dengan besarnya indeks bias

Pembahasan no 28:

Bola C tidak akan berosilasi / bergetar, tetapi bola C yang bermuatan negatif akan tertarik dan  bergerak mendekati muatan positif yang lebih dekat. karena besar gaya listrik berbanding terbalik dengan jarak:

F = k.Q.Q / r2

Sehingga besar gaya tarik listrik A lebih besar dari pada gaya tarik listrik B

Kesimpulan:

Pernyataan benar, alasan salah

Pembahasan no 29:

PA = 3000 Watt

PB = 4000 Watt

m = 200 kg

pernyataan 1

W = F . S

P . t = m . a .S

3000 . 1 = 200 .5 . 4,5

3000 ≠ 4500 ------> pernyataan 1 salah

Pernyataan 2

 W = F . S

P . t = m . a .S

4000 . 1 = 200 .3. 8,5

kiri ≠ kanan ------> pernyataan 2 salah

pernyataan 3

Pembahasan no 30:

Diketahui:

fp = 640 Hz

vs = 20 m/s

v = 340 m/s

vp = 10 m/s

menentukan besar frekuensi yang terdengar 

pernyataan 1 salah panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, karena frekuensi bunyi yang terdengar semakin besar maka panjang gelombang semakin kecil

pernyataan 2 benar

pernyataan 3 benar

pernyataan 4 salah