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 dan selama proses gas ideal langsung dari keadaan 3 ke keadaan 1 mengikuti garis lengkung, usaha yangdilakukan oleh gas adalah –6,6 kJ, berapa aliran kalor dalam proses ini?

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 dan selama proses gas ideal langsung dari keadaan 3 ke keadaan 1 mengikuti garis lengkung, usaha yang dilakukan oleh gas adalah –6,6 kJ, berapa aliran kalor dalam proses ini?

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

pada keadaan 3 ke keadaan 1, sistem melepas kalor sebanyak 23,6 kJ.

Pembahasan

Diketahui : Q 12 = 10 kJ Q 23 = 11 kJ U 1 = 5 kJ W 31 = − 6 , 6 kJ ditanya : Q.... ? dijawab : Untuk menyelesaikan soal ini dapat menggunakan perumusan hukum I termodinamika, dimana Q = △ U + W jika diuraikan menjadi : △ U = Q − W Ingat bahwa, untuk proses isobarik (keadaan 2), W = P ( V 2 − V 1 ) sehingga persamaan △ U = Q − W menjadi △ U = Q − P ( V 2 − V 1 ) . dengan demikian, persamaan diatas bisa kita gunakan untuk mencari besarnya U 2 seperti berikut : Energi dalam ( △ U ) pada keadaan 2, Energi dalam pada keadaan 3. Δ U U 3 − U 2 U 3 = = = = = Q − W Q 23 − 0 Q 23 + U 2 11 kJ + 11 kJ 22 kJ Kalor pada proses 3 ke 1. Dengan demikian, pada keadaan 3 ke keadaan 1, sistem melepas kalor sebanyak 23,6 kJ.

Diketahui :

$Q_{12} = 10 kJ$

$Q_{23} = 11 kJ$

$U_{1} = 5 kJ$

$W_{31} = - 6, 6 kJ$

ditanya : Q....?

dijawab :

Untuk menyelesaikan soal ini dapat menggunakan perumusan hukum I termodinamika, dimana

$Q = △ U + W$

jika diuraikan menjadi : $△ U = Q - W$

Ingat bahwa, untuk proses isobarik (keadaan 2), $W = P (V_{2} - V_{1})$ sehingga persamaan $△ U = Q - W$ menjadi $△ U = Q - P (V_{2} - V_{1})$ .

dengan demikian, persamaan diatas bisa kita gunakan untuk mencari besarnya $U_{2}$ seperti berikut :

Energi dalam $(△ U)$ pada keadaan 2,

Energi dalam pada keadaan 3.

$Δ U U_{3} - U_{2} U_{3} = = = = = Q - W Q_{23} - 0 Q_{23} + U_{2} 11 kJ + 11 kJ 22 kJ$

Kalor pada proses 3 ke 1.

Dengan demikian, pada keadaan 3 ke keadaan 1, sistem melepas kalor sebanyak 23,6 kJ.

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Pada diagram PV di bawah ini, hitunglah panas yang mengalir dalam gas!

0.0

Jawaban terverifikasi

Pada gambar, besar perubahan energi dalam gas dari A ke C adalah +800 J. Usaha yang dilakukan oleh gas untuk proses ABC adalah +500 J. Jika tekanan di A sama dengan lima kali tekanan di C danperubahan...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua mol gas ideal memuai dari I ke F melalui tiga lintasan seperti ditunjukkan pada gambar berikut. Hitung usaha, energi dalam, dan kalor yang dilakukan gas sepanjang lintasan IBF. Nyatakan dala...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua mol gas ideal memuai dari I ke F melalui tiga lintasan seperti ditunjukkan pada gambar berikut. Hitung usaha, energi dalam, dan kalor yang dilakukan gas sepanjang lintasan IF. Nyatakan dalam...

2.6

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi