Suatu bejana kokoh yang berisi gas ideal dikocok b...

Question

Suatu bejana kokoh yang berisi gas ideal dikocok berulang-ulang. Mana yang benar tentang keadaan gas tersebut setelah dikocok?
(A) Temperatur gas bertambah meskipun energi dalamnya tetap.
(B) Temperatur gas bertambah tanpa gas melakukan usaha.
(C) Energi dalam gas berkurang karena sebagian berubah menjadi kalor.
(D) Gas melakukan usaha sebesar penambahan energi dalamnya.
(E) Temperatur gas bertambah sebanding dengan penambahan kelajuan molekul gas.

R. Mangnga · Accepted Answer

Jawaban : B. Temperatur gas bertambah tanpa gas melakukan usaha.

Pembahasan :

Bejana kokoh berari bejana tersebut tidak akan mengalami penyusutan maupun pengembangan volume. Dengan kata lain, peristiwa tersebut terjadi pada volume tetap (isokhorik). Pada peristiwa isokhorik tidak ada usaha yang dilakukan (W=0). (Opsi D salah)

Hukum I Termodinamika dinotasikan sebagai:
Q = W + ∆U
Karena W = 0 maka:
Q = ∆U
Artinya, kalor yang diserap atau dilepas seluruhnya digunakan untuk mengubah energi dalam. (opsi C salah)

Gas ideal dikocok berulang-ulang akan mengakibatkan partikel gas lebih sering bertumbukan dan kecepatan partikel gas bertambah.
        Ek = 3/2 kT
1/2 mv2 = 3/2 kT
         v2 ~ T
(opsi E salah, yang benar temperatur gas sebanding dengan kuadrat kelajuan)

Hubungan antara temperatur dan energi dalam adalah:
  U = 3/2 NkT atau
∆U = 3/2 Nk∆T
∆U ~ ∆T
Artinya, penambahan temperatur akan menyebabkan energi dalam bertambah. (opsi A salah)

Kata kunci pernyataan soal di atas ada dua, yaitu bejana kokoh dan dikocok berulang-ulang. Bejana kokoh berarti volume tetap sehingga gas tidak melakukan usaha. Sedangkan dikocok berulang-ulang menyebabkan partikel gas sering tumbukan sehingga suhu naik.

Jadi, Pernyataan yang benar adalah opsi B.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa