Suatu gas ideal mengalami proses termodinamika dengan siklus A-B-C-A seperti ditunjukkan pada gambar. Proses AB adalah proses isotermik pada T = 300 K, AB adalah isokhorik, dan CA adalah isobarik. Data-data untuk siklus di atas adalah : P1= 10^5 Pa, P2= 2 x 10^5 Pa, V1=1 liter, dan 22= 2 liter. Jumlah mol gas = 10 mol, dan tetapan umum gas R = 8 J/(mol K). Hitunglah kalor Q yang diserap/dilepas dalam 1 siklus A-B-C-D-A

Question

Jawaban dari pertanyaan diatas adalah 155,2 J.

Diket:

T = 300 K

P₁ = 10⁵ Pa

P₂ = 2 x 10⁵ Pa

V₁ = 1 liter = 10^-3 m³

V₂ = 2 liter = 2 x 10^-3 m³

n = 10 mol

R = 8 J/(mol K)

Ditanya: kalor total ?

Siklus termodinamika adalah serangkaian proses termodinamika mentransfer panas dan kerja dalam berbagai keadaan (tekanan, temperatur, dan keadaan lainnya)

Untuk mencari jumlah kalor, berdasarkan hukum I termodinamika :

Qtotal = ΔU + Wtotal

Mencari usaha total

Proses AB adalah proses isotermik

W_AB = nRT ln (V₂/ V₁)

W_AB = 10 . 8 . ln (2 x 10^-3/10^-3)

W_AB = 55,2 J

Proses BC adalah proses isokhorik

W_BC = 0 J

Proses CA adalah proses isobarik

W_CA = P(V₂ - V₁)

W_CA = 10⁵ (2 - 1)10^-3

W_CA = 100 J

Usaha total dalam satu siklus A-B-C-A

W total = W_AB + W_BC + W_CA

W total = 55,2 + 0 + 100

W total = 155,2 J

Mencari perubahan energi dalam

Perubahan energi dalam bergantung pada keadaan awal dan akhir. Karena siklus artinya keadaan akhir sama dengan keadaan awal, maka, perubahan energi dalam pada sebuah siklus bernilai nol.

Mencari kalor total

Qtotal = ΔU + Wtotal

Qtotal = 0 + 155,2

Qtotal = 155,2 J

Jadi, kalor Q yang diserap/dilepas dalam satu siklus A-B-C-A adalah 155,2 J.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa