Sejumlah gas ideal bervolume 2 liter pada suhu 27 ...

Question

Sejumlah gas ideal bervolume 2 liter pada suhu 27 oC dipanaskan pada tekanan tetap 3 atm sampai suhunya mencapai 227 oC ( 1 atm = 100000 pascal). Maka kerja yang dilakukan adalah

M. ANSHORY · Accepted Answer

Halo Adik, Jawabannya adalah 400 J

Kerja atau usaha pada proses termodinamika merupakan energi yang dipindahkan dari suatu sistem ke tempat lain yang menyebabkan perubahan pada sistem.
Pada tekanan tetap (isobarik) besar kerja atau usaha dapat dinyatakan sebagai :
W = P ΔV = P (V2 - V1)
Dimana, 
W : kerja atau usaha (J)
P : tekanan (Pa)
ΔV : perubahan volume (m³)
V1 : volume awal (m³)
V2 : volume akhir (m³)

Diketahui :
V1 = 2 liter = 2 x 10^-3 m³
T1 = 27 °C = 300 K
T2 = 227 °C = 500 K
1 atm = 10^5 Pa
P = 3 atm = 3 x 10^5 Pa

Ditanya :
Kerja (W = ... ?)

Pembahasan :
1) Hitung volume akhir gas (V2)
Untuk menghitung volume akhir gunakan Hukum Gay-Lussac. Menurut Hukum Gay-Lussac pada proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap (isobarik) berlaku persamaan :
V1/T1 = V2/V2
Dimana,
V1 : volume awal (m³)
V2 : volume akhir (m³)
T1 : suhu awal (K)
T2 : suhu akhir (K)
Sehingga berdasarkan soal di atas :
V1/T1 = V2/V2
(2 x 10^-3)/(300) = V2/(500)
V2 = (2 x 10^-3)(500)/(300)
V2 = 1/300 m³

2) Hitung usaha (W)
W = P (V2 - V1)
W = 3 x 10^5 (1/300 - 2 x 10^-3)
W = 3 x 10^5 (1/300 - 2/1000)
W = 3 x 10^5 (1/750)
W = (1/250) x 10^5
W = (4 x 10^-3) x 10^5
W = 4 x 10^2
W = 400 J

Jadi, kerja yang dilakukan sejumlah gas ideal adalah 400 J

H. Hartanto · Answer

Halo Man, jawaban soal ini adalah 400 J.
Diketahui:
V1 = 2 liter
T1 = 27 °C + 273 K = 300 K
T2 = 227 °C + 273 K = 500 K
p = 3 atm = 3. 100.000 = 300.000 Pa
Ditanya: 
W ...?
Jawab:
Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan konsep usaha termodinamika pada proses isobarik (Tekanan selalu Konstan). Proses isobarik merupakan proses perubahan sistem pada tekanan tetap. Jika sejumlah kalor diberikan kepada sistem dengan tekanan tetap, volumenya akan bertambah seiring pertambaham kalor yang masuk. Ini berarti sistem melakukan usaha.

Mencari volume akhir gas, dari persamaan :
V2/T2 = V1/T1
V2/500 = 2/300
V2 = (2/300) . 500
V2 = 10/3 liter

Mencari nilai usaha:
W = p . (V2 - V1)
W = 300.000 . (10/3 - 2) . 10^-3
W = 300 . 4/3
W = 400 J

Jadi, kerja yang dilakukan adalah 400 J.

Sejumlah gas ideal bervolume 2 liter pada suhu 27 oC dipanaskan pada tekanan tetap 3 atm sampai suhunya mencapai 227 oC ( 1 atm = 100000 pascal). Maka kerja yang dilakukan adalah

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa