Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpen...

Question

Satu mol gas ideal menempati suatu silinder berpengisap tanpa gesekan, mula­-mula mempunyai suhu T. Gas tersebut
kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas universal, maka besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya tadi adalah ....
A. 1/4 RT
B. RT ln 4
C. 6 RT
D. 4 RT
E. 3 RT

Y. Frando · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah E. 3 RT.

Diketahui:
Gas ideal
n = 1 mol
T1 = T
Tekanan tetap (isobarik)
V1 = V
V2 = 4V
R = tetapan gas universal

Ditanya:
Usaha (W) = ...?

Jawab:
Konsep yang kita pakai adalah 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). Besar usaha luar untuk menaikkan atau menurunkan volume gas dirumuskan oleh:

W = p x ΔV
W = p x (V2 - V1)
W = p x (4V - V)
W = 3 p V.

Dengan menggunakan persamaan umum gas ideal, maka diperoleh:
p V = n R T
p V = 1 x R x T
p V = RT.

Substitusi hasil pV di atas ke nilai W maka usaha yang telah dilakukan oleh gas adalah:
W = 3 RT.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa