Gas helium (M = 4 g/mol) sebanyak 8 gram mengalami ekspansi isotermik dari 2 liter menjadi 4 liter pada suhu 47°C. Usaha yang di lakukan gas helium sebesar .... (In 2 = 0, 693) a. 10,6 kJ d. 1,5 kJ b. 6,2 kJ e. 0,36 kJ c. 3,7 kJ

Dalam soal ini, kita dapat menggunakan hukum termodinamika untuk gas ideal pada proses isoterma: W = nRT ln(V2/V1) dengan: W = usaha yang dilakukan n = jumlah mol gas R = konstanta gas ideal T = suhu gas dalam kelvin V1 dan V2 = volume gas awal dan akhir Untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh gas helium, kita perlu menghitung jumlah mol gas helium terlebih dahulu. Diketahui massa gas helium (m) adalah 8 gram dan massa molar gas helium (M) adalah 4 g/mol, sehingga: n = m/M = 8 g / 4 g/mol = 2 mol Selanjutnya, kita perlu mengonversi suhu gas helium dari Celsius ke Kelvin: T = 47°C + 273,15 = 320,15 K Kemudian, kita substitusikan nilai n, R, T, V1, dan V2 ke dalam rumus usaha: W = nRT ln(V2/V1) = (2 mol) (8,314 J/mol·K) (320,15 K) ln(4 L / 2 L) = 15,0 kJ Sehingga, usaha yang dilakukan oleh gas helium sebesar 15,0 kJ atau 15000 J. Jawaban yang tepat adalah pilihan (a) 10,6 kJ.