Setelah menyerap kalor, sejumlah gas melakukan usaha sebesar 3 x 10^5 J dan energi didalamnya bertambah 1,5 x 10^5 J. Jika suhu gas berubah sebesar 90°C, maka hitunglah kapasitas kalor gas tersebut!

Halo Jona, jawaban dari pertanyaan kamu adalah 5.000 J/°C. Diketahui: W = 3 x 10^5 J (bernilai positif karena sistem melakukan usaha) ΔU = 1,5 x 10^5 J (bernilai positif karena bertambah) ΔT = 90°C Ditanya: C = ... ? Pembahasan: Hukum I Termodinamika berbunyi: "Dalam sebuah sistem tertutup, perubahan energi dalam sistem tersebut akan sama dengan banyaknya kalor yang masuk ke dalam sistem dikurangi usaha yang dilakukan oleh sistem tersebut." Secara matematis, Hukum I Termodinamika bisa ditulis ke dalam persamaan: ΔU = Q - W ... (1) Keterangan: ΔU : perubahan energi dalam sistem (J) Q : kalor yang masuk/keluar sistem (J) W : usaha yang dilakukan/diterima sistem (J) Dari persamaan tersebut, kita perlu mengetahui aturan nilai positif dan negatif, yakni sebagai berikut: - ΔU bertanda positif (+) jika sistem mengalami kenaikan suhu dan bertanda negatif (-) jika sistem mengalami penurunan suhu. - Q bertanda positif (+) jika sistem menyerap kalor dan bertanda negatif (-) jika sistem melepas kalor. - W bertanda positif (+) jika sistem melakukan kerja dan bertanda negatif (-) jika sistem menerima kerja. Menentukan besarnya kalor dengan rumus (1): ΔU = Q - W 1,5 x 10^5 = Q - 3 x 10^5 Q = 1,5 x 10^5 + 3 x 10^5 Q = 4,5 x 10^5 J Kapasitas kalor didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1⁰C. Secara matematis dirumuskan: C = Q / ΔT ... (2) Keterangan: C : kapasitas kalor (J/°C) Q : besarnya kalor (J) ΔT : perubahan suhu (°C) Dengan menerapkan rumus (2) diperoleh: C = Q / ΔT C = 4,5 x 10^5 / 90 C = 5.000 J/°C Jadi, kapasitas kalor gas tersebut adalah 5.000 J/°C.