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 U 1 = 5 kJ, tentukanlah U 3 !

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 U₃!

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

energi dalam pada keadaan 3 adalah 22 kJ.

Pembahasan

Diketahui : Q 12 = 10 kJ Q 23 = 11 kJ U 1 = 5 kJ Ditanya : U 3 ... ? Penyelesaian : untuk menentukan U 3 , dapat kita gunakan persamaan Hukum I termodinamika : Q = △ U + W Dari persamaan tersebut kemudian diuraikan menjadi : △ U = Q − W △ U = Q − P △ V U 3 − U 2 = Q 23 − P ( V 3 − V 2 ) U 3 = Q 23 − P ( V 3 − V 2 ) + U 2 mencarinilai U 2 △ U = Q − W △ U = Q − P △ V U 2 − U 1 = Q 12 − P ( V 2 − V 1 ) U 2 = Q 12 − P ( V 2 − V 1 ) + U 1 U 2 = 10 kJ − 100 kPa ( 60 × 1 0 − 3 m 3 − 20 × 1 0 − 3 m 3 ) + 5 kJ U 2 = 15 kJ − 100 kPa ( 40 × 1 0 − 3 m 3 ) U 2 = 15 kJ − 4 kJ U 2 = 11 kJ Pada keadaan 3 (proses isokhorik W = 0) Dengan demikian, energi dalam pada keadaan 3 adalah 22 kJ.

Diketahui :

$Q_{12} = 10 kJ$

$Q_{23} = 11 kJ$

$U_{1} = 5 kJ$

Ditanya : $U_{3}$ _...?

Penyelesaian :

untuk menentukan $U_{3}$ , dapat kita gunakan persamaan Hukum I termodinamika :

$Q = △ U + W$

Dari persamaan tersebut kemudian diuraikan menjadi :

$△ U = Q - W △ U = Q - P △ V U_{3} - U_{2} = Q_{23} - P (V_{3} - V_{2}) U_{3} = Q_{23} - P (V_{3} - V_{2}) + U_{2}$

mencari nilai U₂

$△ U = Q - W △ U = Q - P △ V U_{2} - U_{1} = Q_{12} - P (V_{2} - V_{1}) U_{2} = Q_{12} - P (V_{2} - V_{1}) + U_{1} U_{2} = 10 kJ - 100 kPa (60 \times 1 0^{- 3} m^{3} - 20 \times 1 0^{- 3} m^{3}) + 5 kJ U_{2} = 15 kJ - 100 kPa (40 \times 1 0^{- 3} m^{3}) U_{2} = 15 kJ - 4 kJ U_{2} = 11 kJ$

Pada keadaan 3 (proses isokhorik W = 0)

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

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (1 rating)

andi 45

Pembahasan lengkap banget

Pertanyaan serupa

Sebuah mesin kalor terdiri dari 15 mol gas monoatomik bersuhu rendah di awal proses gas bersuhu 21 , 6 ∘ R . Kemudian mengalami proses isokhorik sehingga bersuhu 980 , 6 ∘ F kemudian adiabatik sehingg...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin kalor melakukan proses seperti gambar di samping (gas He) AB = isobarik; BC = adiabatis; CA = isokhorik. Jika T A = 400 K , T B = 500 K dan T C = 600 K ( n = 1 0 − 3 mol ) . Hitungl...

4.0

Jawaban terverifikasi

Satu mol gas ideal monoatomik mengalami proses siklus seperti pada gambar di bawah. Pada keadaan A, tekanan, volume, dan suhu adalah p 0 , V 0 , dan T 0 . Nyatakanlah di dalam R dan T 0 kalor yang mas...

5.0

Jawaban terverifikasi

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

4.4

Jawaban terverifikasi