Pembahasan Fisika UN 2019 No. 26 - 30

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2019 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang:

• teori kinetik gas, 
• termodinamika, 
• termodinamika [mesin Carnot], 
• gelombang elektromagnetik, dan 
• fisika inti [radioaktivitas].

Soal No. 26 tentang Teori Kinetik Gas

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

1. Gas terdiri atas partikel-partikel kecil yang bergerak dengan kecepatan tetap ke arah sembarang.
2. Gerakan partikel hanya dipengaruhi oleh tumbukan antara masing-masing partikel atau antara partikel dan dinding.
3. Tumbukan antarpartikel atau antara partikel dengan dinding adalah tumbukan tidak lenting.
4. Ukuran volume partikel sangat kecil dibandingkan ukuran volume ruang tempat partikel bergerak.
5. Tidak berlaku hukum Newton tentang gerak.

Pernyataan yang benar berkaitan dengan sifat-sifat gas ideal monoatomik adalah ….

A.   (1), (2), dan (3)
B.   (1), (2), dan (4)
C.   (2), (3), dan (4)
D.   (2), (4), dan (5)
E.   (3), (4), dan (5)

Pembahasan

Anggapan-anggapan untuk gas ideal adalah sebagai berikut:

• gerak partikelnya acak, lintasannya lurus dengan kecepatan tetap [pernyataan 1 benar]
• tidak ada gaya tarik-menarik antarpartikel [pernyataan 2 benar]
• tumbukan antar partikel lenting sempurna [pernyataan 3 salah]
• volume tiap partikel diabaikan karena sangat kecil [pernyataan 4 benar]
• berlaku hukum Newton tentang gerak [pernyataan 5 salah]

Jadi, pernyataan yang benar berkaitan dengan sifat-sifat gas ideal monoatomik adalah pernyataan 1, 2, dan 4 (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Teori Kinetik Gas.

Soal No. 27 tentang Termodinamika

Suatu gas ideal monoatomik yang berada di dalam ruang tertutup mula-mula tekanannya 2 × 10⁶ Pa dan volumenya 25 liter, kemudian menjalani proses isobarik sehingga volumenya berubah menjadi 10 liter. Gas lalu mengalami isokhorik sehingga tekanannya berubah menjadi 5 × 10⁶ Pa, selanjutnya gas mengalami proses isotermik sehingga tekanan dan volumenya kembali ke posisi semula. Grafik yang sesuai dengan proses ini adalah ….

Pembahasan

Mula-mula tekanan gas ideal 2 × 10⁶ Pa dan volumenya 25 liter, kemudian menjalani proses isobarik (tekanan tetap) sehingga volumenya berubah menjadi 10 liter. Grafik mendatar ke arah kiri.

Gas lalu mengalami isokhorik (volume tetap) sehingga tekanannya berubah menjadi 5 × 10⁶ Pa. grafik vertikal ke atas.

Selanjutnya gas mengalami proses isotermik sehingga tekanan dan volumenya kembali ke posisi semula.

Jadi, grafik yang sesuai dengan proses ini adalah grafik pada opsi (C).

Soal No. 28 tentang Termodinamika [mesin Carnot]

Perhatikan gambar diagram mesin Carnot di bawah ini!

Suhu T₁ > T₂ dan efisiensi mesin mula-mula 20%. Bila efisiensi mesin ditingkatkan menjadi 60% maka suhu T₁ menjadi T'₁ dan T₂ menjadi T'₂ dengan besar masing-masing ….

A.   T'₁ = T₁ dan T'₂ = 2T₂
B.   T'₁ = T₁ dan T'₂ = 3T₂
C.   T'₂ = T₂ dan T'₁ = 2T₁
D.   T'₂ = T₂ dan T'₁ = 5/2 T₁
E.   T'₁ = T₁ dan T'₂ = 5/2 T₂

Pembahasan

Efisiensi mesin mula-mula 20% atau 0,2.

Kemudian efisiensi mesin ditingkatkan menjadi 60%.

Perbandingan suhu sebelum dan sesudah efisiensi ditingkatkan adalah:

Karena T₂ dan T'₂ adalah suhu rendah maka untuk meningkatkan efisiensi harus dibuat tetap (T'₂ = T₂). Sehingga diperoleh:

Jadi, suhu sebelum dan sesudah efisiensi dinaikkan adalah T'₂ = T₂ dan T'₁ = 2T₁ (C).

Soal No. 29 tentang Gelombang Elektromagnetik

Berikut ini pernyataan tentang bahaya radiasi gelombang elektromagnetik:

1. menyebabkan kanker kulit
2. menyebabkan katarak mata
3. memudarkan warna
4. menyebabkan kemandulan
5. menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia

Pernyataan yang benar tentang bahaya sinar ultraviolet bagi kehidupan adalah ….

A.   (1), (2), dan (3)
B.   (1), (2), dan (4)
C.   (1), (3), dan (4)
D.   (2), (3), dan (4)
E.   (2), (3), dan (5)

Pembahasan

Bahaya sinar ultraviolet antara lain:

• kulit memerah setelah terpapar matahari (sunburn)
• menyebabkan kanker kulit [pernyataan 1 benar]
• penuaan dini
• menyebabkan eritema (kulit kaki kemerahan dan bengkak)
• membuat warna benda memudar [pernyataan 3 benar]
• menyebabkan katarak [pernyataan 2 benar]

Jadi, pernyataan yang benar tentang bahaya sinar ultraviolet bagi kehidupan adalah pernyataan 1, 2, dan 3 (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang Elektromagnetik.

Soal No. 30 tentang Fisika Inti [defek massa]

Massa sebuah int atom ₆C¹² = 12,0000 sma, massa proton = 1,0078 sma, dan massa neutron = 1,0087 sma. Besarnya defek massa pada pembentukan inti ₆C¹² adalah ….

A.   0,099 sma
B.   1,078 sma
C.   6,047 sma
D.   6,052 sma
E.   12,099 sma

Pembahasan

Defek massa (∆m) adalah selisih antara massa penyusun inti (proton dan neutron) dengan massa inti.

∆m = [Z ∙ m_p + (A − Z) m_n] − m
      = [6 ∙ 1,0078 + (12 − 6) ∙ 1,0087] − 12,0000
      = (6,0480 + 6,0522) − 12,0000
      = 12,0990 − 12,0000
      = 0,099

Jadi, besar defek massa pada pembentukan inti ₆C¹² adalah 0,099 sma (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Fisika Inti.

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2019 selengkapnya.

No. 01 - 05					No. 21 - 25
No. 06 - 10					No. 25 - 30
No. 11 - 15					No. 31 - 35
No. 16 - 20					No. 36 - 40

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.