1. Sebuah bandul ringkas terdiri daripada seutas tali sepanjang 40 cm dan pemberat 100 gram digantung di hujung bawah tali. Jika pecutan graviti ialah 10 m/s2 Jadi, tempoh dan frekuensi bandul ringkas ialah...
Perbincangan
Dikenali :
Panjang tali (l) = 40 cm = 0,4 meter
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s2
Ditanya : Tempoh (T) dan frekuensi (f)
5 Contoh masalah tegasan-terikan modulus keanjalan Young
1. Seutas tali nilon berdiameter 2 mm ditarik dengan daya 100 Newton. Tentukan tegangan pada tali itu!
Perbincangan
Dikenali :
Daya tegangan (F) = 100 Newton
Diameter tali (d) = 2 mm = 0,002 meter
Jejari tali (r) = 1 mm = 0,001 meter
Ditanya : Tegangan tali
7 Contoh soalan kapasiti kapasitor plat selari
1. Sebuah kapasitor plat selari dengan kapasiti C mempunyai kebolehtelapan vakum εo, luas keratan rentas A dan jarak antara plat d. Jika luas keratan rentas kapasitor ditambah kepada 4 kali ganda, jarak antara plat menjadi 2d dan kebolehtelapan vakum menjadi 5εo, jadi kapasiti kapasitor plat selari ia bertukar menjadi…
Perbincangan
9 Contoh masalah enjin haba (aplikasi hukum termodinamik kedua)
1. Dalam satu kitaran, sebuah enjin menyerap 3000 Joule haba daripada takungan suhu tinggi dan menolak 1000 Joule haba ke takungan suhu rendah. Tentukan kecekapan enjin haba tersebut!
Perbincangan
Enjin haba Istilah "carnot" dalam soalan di halaman ini tidak sama dengan enjin Carnot. Enjin Carnot ialah enjin haba yang ideal dan hanya wujud secara teori. Sebaliknya, enjin haba yang dirujuk dalam soalan ini ialah enjin haba sebenar, bukan enjin haba teori (enjin Carnot).
11 Contoh soalan tentang aplikasi hukum termodinamik pertama kepada pelbagai proses termodinamik (isobarik, isoterma, isokorik)
1. Graf di bawah menunjukkan kitaran termodinamik yang dialami oleh gas. Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses ABCD ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Tekanan 1 (P1) = 2 x 105 Pa
Tekanan 2 (P2) = 4 x 105 Pa
Jilid 1 (V)1) = 1m3
Jilid 2 (V)2) = 3m3
Ditanya Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses kitaran ABCD
Jawab :
Kerja yang dilakukan oleh gas = luas segi empat tepat ABCD.
W = (P2 - P1)(V2 - V1)
W = (4 x 105 - 2 x 105)(3 – 1)
W = (2 x 105)(2)
W = 4 x 105 Joule
Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses kitaran ABCD ialah 4 x 105 Joule.
3 Contoh soalan tentang aplikasi hukum termodinamik pertama dalam proses isokhorik (isipadu malar)
1. Graf tekanan (P) melawan isipadu (V) gas yang menjalani proses isokhorik. Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses AB ialah…
Perbincangan
Proses AB = proses isokorik (isipadu malar). Pada isipadu isokhorik, isipadu gas (dan isipadu ruang) tidak berubah jadi tiada kerja dilakukan oleh gas.
2. Tiga mol gas monoatom pada suhu 47 o C dan tekanan 2 x 10 5 Pascal menjalani proses isokhorik sehingga tekanan meningkat kepada 3 x 10 5 Pascal. Perubahan tenaga dalaman gas ialah… Pemalar gas universal (R) = 8,315 J/mol.K
5 contoh penerapan hukum termodinamik pertama kepada proses isoterma (suhu malar)
1. Graf di bawah menunjukkan gas ideal yang mengalami proses isoterma (pendekatan). Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses AB ialah…
Perbincangan
Kerja yang dilakukan = luas di bawah lengkung AB = luas segitiga + luas segi empat tepat
W = [½ (8 x 105–4 x 105)(3-1)] + [4 x 105 (3-1)]
W = [½ (4 x 105)(2)] + [4 x 105 (2)]
W = [4 x 105] + [8 x 105]
W = 12 x 105 Joule
6 Contoh soalan tentang aplikasi hukum termodinamik pertama kepada proses isobarik (tekanan malar)
1. Graf tekanan (P) – isipadu (V) bagi gas yang menjalani proses isobarik. Kerja yang dilakukan oleh gas dalam proses AB ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Tekanan (P) = 5 x 105 N / m2
Isipadu awal (V1) = 2m3
Isipadu akhir (V2) = 6m3
Ditanya kerja yang dilakukan dalam proses AB
3 Contoh soalan tentang hukum termodinamik pertama
1. 3000 Joule haba ditambah ke dalam sistem, dan sistem tersebut melakukan 2500 Joule kerja ke atas persekitaran. Perubahan tenaga dalaman sistem ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Haba (Q) = +3000 Joule
Kerja (W) = +2500 Joule
Ditanya : perubahan dalam tenaga dalaman
Jawab :
19 Contoh Teori Kinetik Gas
1. Gas ideal dalam bekas tertutup pada mulanya mempunyai tekanan P dan isipadu V. Jika tekanan gas ditingkatkan kepada 4 kali ganda daripada tekanan asal dan isipadu gas kekal malar, nisbah tenaga kinetik awal dan tenaga kinetik akhir gas tersebut ialah...
Perbincangan
Dikenali :
Tekanan awal (P1) = P
Tekanan akhir (P2) = 4P
Isipadu awal (V1) = V
Isipadu akhir (V2) = V