Roboguru

Dalam gambar, suatu gas ideal semula mengalami proses isobarik dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan menyerap kalor 10 kJ, kemudian mengalami proses isokhorik dari keadaan 2 ke keadaan 3 dengan menyerap kalor sebesar 11 kJ. Jika energi dalam pada keadaan 1 adalah U1 = 5 kJ, tentukanlah U2!

Pertanyaan

Dalam gambar, suatu gas ideal semula mengalami proses isobarik dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan menyerap kalor 10 kJ, kemudian mengalami proses isokhorik dari keadaan 2 ke keadaan 3 dengan menyerap kalor sebesar 11 kJ. Jika energi dalam pada keadaan 1 adalah U1 = 5 kJ, tentukanlah U2!

 

Pembahasan Soal:

Gunakan perumusan hukum I termodinamika dan perumusan usaha pada proses adiabatik.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell straight capital delta U plus W blank end cell row cell straight capital delta U end cell equals cell Q minus p straight capital delta V blank end cell row cell U subscript 2 minus U subscript 1 end cell equals cell Q subscript 12 minus p open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses blank end cell row cell U subscript 2 end cell equals cell Q subscript 12 minus p open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses plus U subscript 1 end cell row blank equals cell 10 blank kJ minus 100 blank kPa open parentheses 40 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses plus 5 blank kJ end cell row blank equals cell 10 blank kJ minus 4 blank kJ plus 5 blank kJ end cell row blank equals cell 11 blank kJ end cell end table end style 

Dengan demikian, energi dalam pada keadaan 2 adalah 11 kJ.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Acfreelancelapansatu

Terakhir diupdate 31 Maret 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Dalam gambar, suatu gas ideal semula mengalami proses isobarik dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan menyerap kalor 10 kJ, kemudian mengalami proses isokhorik dari keadaan 2 ke keadaan 3 dengan menyerap ...

Pembahasan Soal:

Pada keadaan 3 (proses isokorik W = 0)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell straight capital delta U plus W blank end cell row cell straight capital delta U end cell equals cell Q blank end cell row cell U subscript 3 minus U subscript 2 end cell equals cell Q subscript 23 minus 0 blank end cell row cell U subscript 3 end cell equals cell Q subscript 23 plus U subscript 2 end cell row blank equals cell 11 blank kJ plus 11 blank kJ end cell row blank equals cell 22 blank kJ end cell end table end style 

Dengan demikian, energi dalam pada keadaan 3  adalah  22 kJ.

Roboguru

Tiga proses menyusun suatu siklus termodinamika dan ditunjukkan dalam diagram P-V gas ideal seperti gambar di samping. Proses 12 terjadi pada suhu tetap (300 K). Selama proses tersebut 60 J kalor...

Pembahasan Soal:

Untuk dapat menjawab soal ini, kalian harus sudah bisa memahami apa yang dimaksud oleh siklus dalam proses termodinamika. Dengan begitu, kalian juga memiliki kemampuan membaca grafik proses keadaan gas yang digambarkan oleh grafik tekanan dan volume gas.

Berdasarkan grafik pada soal.

Diketahui :

Proses 1undefined2 : suhu tetap (300 K ) ; Q = 60 J

Proses 2undefined3 : volume tetap ; Q = -40 J

Proses 3undefined1 ∶ adiabatik ; T subscript 3 = 275 K

Pada proses 1-2 karena isotermik maka perubahan energi dalam nol, sedangkan usahanya sama dengan kalor yang masuk. Jadi, usaha proses 1-2 adalah 60 J.

Pada proses 2-3 karena isokhorik maka usaha sama dengan nol, sedangkan kalornya sama dengan perubahan energi dalam. Jadi, perubahan energi dalamnya adalah -40 J.

Proses 3-1 adalah adiabatik maka kalor tidak ada yang masuk dan keluar sehingga besarnya perubahan energi dalam sama dengan usaha.

Ciri-ciri suatu siklus adalah perubahan energi dalam sistem sama dengan nol.

increment U subscript total = 0

increment U subscript 12 plus increment U subscript 23 plus increment U subscript 31 = 0

0 - 40 + increment U subscript 31 = 0

increment U subscript 31 = 40 J

Roboguru

Sebuah tabung tertutup (volumenya konstan) berisi  mol gas ideal monoatomik pada tekanan  dan suhu . Suhu tabung kemudian diturunkan hingga menjadi . Jika  adalah tetapan gas universal maka tekanan ga...

Pembahasan Soal:

Sesuai Hukum Gay Lusaac pada proses termodinamika ketika volume gas dijaga konstan;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 1 over T subscript 1 end cell equals cell P subscript 2 over T subscript 2 end cell row cell P subscript 1 over T subscript 1 end cell equals cell fraction numerator P subscript 2 over denominator begin display style 1 half end style T subscript 1 end fraction end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell 1 half P subscript 1 end cell end table end style 

Perubahan energi dalam gas;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment U end cell equals cell 3 over 2 n R increment T end cell row blank equals cell 3 over 2 n R open parentheses T subscript 2 minus T subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell 3 over 2 n R open parentheses 1 half T subscript 1 minus T subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell negative 3 over 4 n R T subscript 1 end cell end table end style 

Usaha pada proses isokhorik;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell P increment V end cell row blank equals cell 0 space straight J end cell end table end style 

Sesuai Hukum I Termodinamika pada proses isokhorik;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell increment U plus W end cell row Q equals cell increment U plus 0 end cell row Q equals cell negative 3 over 4 n R T subscript 1 end cell end table end style 

tanda negatif menyatakan sistem melepas kalor.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Roboguru

Suatu wadah tertutup diisi n mol gas ideal monoatomik. Suhu dan tekanan gas berturut- turut adalah  dan sedangkan volume wadah dijaga tetap ketika suhu diturunkan menjadi Perhatikan data berikut (1) ...

Pembahasan Soal:

Untuk dapat menjawab soal ini kalian harus sudah memahami konsep berbagai macam proses keadaan gas, yaitu saat isokhorik, isotermik, isobarik, dan adiabatik. Setelah itu, kalian juga harus mengetahui persamaan-persamaan fisika yang berlaku pada setiap proses keadaan gas.

Dengan mengaitkan konsep-konsep dan persamaan tersebut kalian bisa mengecek kebenaran setiap pernyataan.

(1) Pernyataan benar.

P subscript 0 over T subscript 0 = fraction numerator P apostrophe over denominator T apostrophe end fraction

P' = P subscript 0 over T subscript 0 (T') = P subscript 0 over T subscript 0 3 over 4T subscript 0 = 3 over 4 P subscript 0

 

(b) Pernyataan salah.

increment U = 3 over 2 nR increment T = 3 over 2 nR (T' - T subscript 0)

increment U = 3 over 2 nR (3 over 4T subscript 0 - T subscript 0) = negative sign 3 over 8 nR T subscript 0

 

(3) Pernyataan benar.

W = Pincrement V

Pada isokhorik volume tidak berubah sehingga increment V = 0

Maka∶ W = 0

 

(4) Pernyataan salah.

increment U = negative sign 3 over 8 nR T subscript 0

Jadi, hanya pernyataan (1) dan (3) yang benar.

Roboguru

Sejumlah gas ideal menjalani siklus ABCDA (lihat gambar). Jika suhu di titik C = 400 K, maka (1)  kalor yang diserap gas per siklus 20 J  (2)  usaha gas 6 J  (3)  perubahan energi dalam gas 2 J  (4)  ...

Pembahasan Soal:

(a) Hitung usaha gas dalam satu siklus yaitu:

begin mathsize 14px style W equals l u a s space p e r s e g i space p a n j a n g W equals open parentheses 4 minus 2 close parentheses cross times open parentheses 5 minus 2 close parentheses W equals 6 space straight J. end style 

(Pernyataan 2 benar)

(b) Perubahan energi dalam gas untuk satu siklus tertutup adalah nol. (Pernyataan 3 salah)

(c) Oleh karena perubahana energi dalam bernilai nol, maka berdasarkan hukum I Termodinamika diperoleh:

begin mathsize 14px style Q equals W plus capital delta U Q equals W plus 0 Q equals W equals 6 space straight J. end style 

(Pernyataan 1 salah)

(d) Dari hukum Boyle Gay-Lussac diperoleh suhu di titik A yaitu:

begin mathsize 14px style fraction numerator p subscript A V subscript A over denominator T subscript A end fraction equals fraction numerator p subscript C V subscript C over denominator T subscript C end fraction fraction numerator 5 cross times 2 over denominator T subscript A end fraction equals fraction numerator 2 cross times 4 over denominator 400 end fraction T subscript A equals 500 space straight K. end style 

(Pernyataan 4 benar)

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved