Suatu gas volumenya 0,5 m3 perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga volumenya menjadi 2 m3. Jika energi yang dikeluarkan gas tersebut 3 × 105 joule dan suhu semula sebesar 150 K. Hitunglah: a) Tekanan gas tersebut b) Suhu akhir gas tersebut

Jawaban yang benar adalah 2 × 10⁵ N/m² dan 600 K. Pembahasan: Proses termodinamika adalah perubahan keadaan gas, yaitu tekanan, volume dan suhunya. Perubahan ini diiringi dengan perubahan kalor, usaha dan energi dalamnya. Gas dalam ruang tertutup dapat mengalami beberapa proses yaitu proses isobarik, proses isotermal, proses isokhorik, dan proses adiabatik. Proses yang bekerja pada tekanan tetap disebut Proses Isobarik. Pada proses ini energi yang dilakukan sistem dinyatakan dalam persamaan: W = P × ΔV Dimana W = energi atau usaha yang dilakukan sistem (Joule) P = tekanan (N/m²) ΔV = perubahan volume (m³) Dan berlaku Hukum Charles Gay-Lussac: V₁/T₁ = V₂/T₂ Dimana V₁ = Volume pada keadaan awal (m³) V₂ = Volume pada keadaan akhir (m³) T₁ = Suhu pada keadaan awal (K) T₂ = Volume pada keadaan akhir (K) Dik: V₁ = 0,5 m³ V₂ = 2 m³ W = 3 × 10⁵ Joule T₁ = 150 K Dit: P dan T₂ Jawab: Dengan menggunakan persamaan W = P × ΔV, tekanan dapat dicari: W = P(V₂ – V₁) 3 × 10⁵ = P(2 – 0,5) 3 × 10⁵ = 1,5P P = 3 × 10⁵ ÷ 1,5 P = 2 × 10⁵ N/m² Kemudian cari T₂ dengan persamaan: V₁/T₁ = V₂/T₂ 0,5/150 = 2/T₂ T₂ = 150 × 2 ÷ 0,5 T₂ = 300 ÷ 0,5 = 300 × 2 T₂ = 600 K Jadi, tekanan gas tersebut adalah 2 × 10⁵ N/m² dan suhu akhir gas tersebut adalah 600 K.