Gas ideal diatomik sebanyak n mol mengalami proses...

Question

Gas ideal diatomik sebanyak n mol mengalami proses termodinamika pada tekanan tetap b Pa dari keadaan 1 ke keadaan 2, dengan volume V1 = a m^3 dan V2 = 4V1 . Dalam proses tersebut, gas menyerap kalor sebanyak ... J. 
 A 10,5ab   
 B. 11,0ab   
 C. 11,5ab
 D. 12,0ab 
 E. 12,5ab

Y. Frando · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah A. 10,5ab.

Diketahui:
Gas ideal diatomik
n mol
p = b Pa
Tekanan tetap (isobarik)
V1 = a m^3
V2 = 4V1 = 4a m^3
R = tetapan gas universal

Ditanya:
Kalor (Q) = ...?

Jawab:
Konsep yang kita pakai adalah hukum I Termodinamika dan proses keadaan gas termodinamika. Dalam termodinamika terdapat 4 proses keadaan gas, yaitu isobarik, isokhorik, isotermik, dan adiabatik. Pada proses isobarik, tekanan gas dijaga konstan/tetap (P = tetap). Selain itu, analisis hukum I Termodinamika dapat dituliskan sebagai:

Q = W + ΔU,

dengan:
Q = kalor (J)
W = usaha (J)
ΔU = perubahan energi dalam (J).

(a). Dari rumus di atas, hitung besar usaha luar (W) untuk menaikkan atau menurunkan volume gas.

W = p x ΔV
W = p x (V2 - V1)
W = b x (4a - a)
W = 3ab J.

(b). Selanjutnya, hitung perubahan energi dalam gas diatomik yang dirumuskan oleh:
ΔU = 5/2 x n x R x ΔT.

Mengingat bahwa persamaan umum gas ideal adalah PV = nRT, maka persamaan di atas dapat pula dituliskan sebagai:
ΔU = 5/2 x pΔV
ΔU = 5/2 x p (V2 - V1)
ΔU = 5/2 x b (4a - a)
ΔU = 5/2 x 3ab
ΔU = 7,5ab J.

Dengan demikian, dalam proses tersebut, gas menyerap kalor sebanyak:
Q = W + ΔU
Q = 3ab + 7,5ab
Q = 10,5ab J.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Gas ideal diatomik sebanyak n mol mengalami proses termodinamika pada tekanan tetap b Pa dari keadaan 1 ke keadaan 2, dengan volume V1 = a m^3 dan V2 = 4V1 . Dalam proses tersebut, gas menyerap kalor sebanyak ... J. A 10,5ab B. 11,0ab C. 11,5ab D. 12,0ab E. 12,5ab

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa