Roboguru

Dalam suatu tabung terdapat 1 kg gas nitrogen dan suhu mula-mula 12°C dinaikkan menjadi 92°C melalui proses isobarik. Besar perubahan energi dalam yang terjadi adalah....

Pertanyaan

Dalam suatu tabung terdapat 1 kg gas nitrogen dan suhu mula-mula 12°C dinaikkan menjadi 92°C melalui proses isobarik. Besar perubahan energi dalam yang terjadi adalah.... 

  1. 2,6×104J 

  2. 3,6×104J 

  3. 4,6×104J 

  4. 5,6×104J

  5. 6,6×104J 

Pembahasan Soal:

Diketahui:
m=1kgT1=12C=285KT2=92C=365K  

Ditanya:
Besar perubahan energi dalam yang terjadi?

Penyelesaian:
Besar perubahan energi dalam pada proses isobarik adalah U=23PV. Untuk menghitungnya kita cari terlebih dahulu perubahan volumenya. Karena yang diketahui adalah massa, maka massa tersebut perlu kita bagi dengan massa jenisnya agar didapat volumenya. 
V1V1V1T1V12850,8V2V2=======ρm1,2510,8m3;substitusikannilaiV1:T2V2365V22853650,81.024kg 

Maka, perubahan volumenya menjadi V=V2V1=1,0240,8=0,224m3. Sehingga energi dalamnya adalah:
U=23PVU=231050,224U=0,336×104J 

Dengan demikian energi dalamnya adalah 0,336×104J

Jawaban tidak terdapat pada option.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

F. Adhika

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 12 September 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

Sebuah mesin kalor melakukan proses seperti gambar di samping (gas He) AB = isobarik; BC = adiabatis; CA = isokhorik. Jika ,  dan  . Hitunglah perubahan energi dalam pada masing-masing proses!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript A end cell equals cell 400 space straight K end cell row cell T subscript B end cell equals cell 500 space straight K end cell row cell T subscript C end cell equals cell 600 space straight K end cell row n equals cell 10 to the power of negative 3 end exponent space mol end cell row R equals cell 8 comma 31 space straight J divided by mol. straight K end cell end table end style 

Ditanya : begin mathsize 14px style increment U end style ?

Jawab :

  • Proses AB : Isobarik 

begin mathsize 14px style increment U subscript A B end subscript equals 3 over 2 n R left parenthesis T subscript B minus T subscript A right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals 3 over 2.10 to the power of negative 3 end exponent.8 comma 31. left parenthesis 500 minus 400 right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals 1 comma 25 space straight J end style 

  • Proses BC : Adiabatik

begin mathsize 14px style increment U subscript B C end subscript equals 3 over 2 n R left parenthesis T subscript C minus T subscript B right parenthesis increment U subscript B C end subscript equals 3 over 2.10 to the power of negative 3 end exponent.8 comma 31 left parenthesis 600 minus 500 right parenthesis increment U subscript B C end subscript equals 1 comma 25 space straight J end style  

  • Proses CA : Isokhorik

begin mathsize 14px style increment U subscript C A end subscript equals 3 over 2 n R left parenthesis T subscript A minus T subscript C right parenthesis increment U subscript C A end subscript equals 3 over 2.10 to the power of negative 3 end exponent.8 comma 31 left parenthesis 400 minus 600 right parenthesis increment U subscript C A end subscript equals negative 2 comma 5 space straight J end style 

Dengan demikian , masing-masing proses memiliki perubahan energi dalam:begin mathsize 14px style bold increment bold italic U subscript bold A bold B end subscript bold equals bold 1 bold comma bold 25 bold space bold J bold semicolon bold space bold increment bold italic U subscript bold B bold C end subscript bold equals bold 1 bold comma bold 25 bold space bold J bold semicolon bold space bold increment bold italic U subscript bold C bold A end subscript bold equals bold minus bold 2 bold comma bold 5 bold space bold J end style,

0

Roboguru

Sejumlah gas diatomik pada suhu 120°C dan tekanan   mempunyai volume 4 L Gas ini mengalami proses isobarik hingga volumenya 4,8 L lalu proses isokhorik hingga tekananya . Berapa perubahan energi dalam...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

  begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript A end cell equals cell 4 space straight L equals 4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end cell row cell V subscript B end cell equals cell 4 comma 8 space straight L equals 4 comma 8 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end cell row cell V subscript C end cell equals cell V subscript B equals 4 comma 8 space straight L equals 4 comma 8 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end cell row cell P subscript A end cell equals cell 8 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight m to the power of 4 end cell row cell P subscript B end cell equals cell straight P subscript straight A equals 8 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight m to the power of 4 end cell row cell P subscript C end cell equals cell 6 cross times 10 to the power of 4 space straight N divided by straight m squared end cell row cell T subscript A end cell equals cell 120 plus 273 equals 393 space straight K end cell end table end style 

Ditanya : begin mathsize 14px style increment U end style ?

Jawab :

begin mathsize 14px style T subscript C end style dan begin mathsize 14px style T subscript B end style dihitung dengan rumus Boyle-Gay Lussac.

Proses AB : Isobarik (Tekanan tetap)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator P subscript A V subscript A over denominator T subscript A end fraction end cell equals cell fraction numerator P subscript B V subscript B over denominator T subscript B end fraction end cell row cell V subscript A over T subscript A end cell equals cell V subscript B over T subscript B end cell row cell T subscript B end cell equals cell V subscript B over V subscript A T subscript A end cell row cell T subscript B end cell equals cell fraction numerator 4 comma 8 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction 393 end cell row cell T subscript B end cell equals cell 471 comma 6 space straight K end cell end table end style 

Proses BC: Isokhorik (Volume tetap)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator P subscript C V subscript C over denominator T subscript C end fraction end cell equals cell fraction numerator P subscript B V subscript B over denominator T subscript B end fraction end cell row cell P subscript C over T subscript C end cell equals cell P subscript B over T subscript B end cell row cell T subscript C end cell equals cell P subscript C over P subscript B T subscript B end cell row cell T subscript C end cell equals cell fraction numerator 6 cross times 10 to the power of 4 over denominator 8 cross times 10 to the power of 4 end fraction cross times 471 comma 6 end cell row cell T subscript C end cell equals cell 353 comma 7 space straight K end cell end table end style 

Untuk menghitung n kita bisa gunakan persamaan gas umum

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript A V subscript A end cell equals cell n R T subscript A end cell row n equals cell fraction numerator P subscript A V subscript A over denominator R T subscript A end fraction equals fraction numerator 8 cross times 10 to the power of 4.4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 8 comma 31.393 end fraction equals 0 comma 098 space mol end cell end table end style 

Untuk gas diatomik  

begin mathsize 14px style C subscript V equals 5 over 2 R equals 5 over 2.8 comma 31 equals 20 comma 775 space straight J divided by mol. straight K end style 

Proses AB : Isobarik

begin mathsize 14px style increment U subscript A B end subscript equals n C subscript V left parenthesis T subscript B minus T subscript A right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals 0 comma 098 cross times 20 comma 775 left parenthesis 471 comma 6 minus 393 right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals 160 space straight J end style 

Proses BC: Isokhorik

begin mathsize 14px style increment U subscript A B end subscript equals n C subscript V left parenthesis T subscript C minus T subscript B right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals 0 comma 098 cross times 20 comma 775 left parenthesis 353 comma 7 minus 471 comma 6 right parenthesis increment U subscript A B end subscript equals negative 240 space straight J end style  

Perubahan energi dalam

begin mathsize 14px style increment U equals increment U subscript A B end subscript plus increment U subscript B C end subscript increment U equals 160 minus 240 increment U equals negative 80 space straight J end style 

Jadi, perubahan energi dalamnya -80 J.

0

Roboguru

Dua mol gas monoatomik pada suhu 27°C dan tekanan  Pa mengalami proses isokhorik hingga tekanannya menjadi  Pa. Bila tetapan gas umum 8,31 J/mol.K, maka perubahan energi dalam gas adalah ... (UAN)

Pembahasan Soal:

Diketahui :

n equals 2 space mol T subscript 1 equals 27 degree straight C equals 300 space straight K P subscript 1 equals 3 cross times 10 to the power of 5 space Pa V subscript 2 equals V subscript 1 space left parenthesis konstan right parenthesis P subscript 2 equals 4 cross times 10 to the power of 5 space Pa R equals 8 comma 31 space straight J divided by mol. straight K

Ditanya : increment U 

Gas ideal adalah gas teoretis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan tidak saling berinteraksi.

Hitung besarnya suhu setelah proses isokhorik menggunakan hukum Gay Lussac

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 2 over T subscript 2 end cell equals cell P subscript 1 over T subscript 1 end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell fraction numerator P subscript 2 T subscript 1 over denominator P subscript 1 end fraction end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 4 cross times 10 to the power of 5 cross times 300 over denominator 3 cross times 10 to the power of 5 end fraction end cell row cell T subscript 2 end cell equals cell 400 space straight K end cell end table

Perubahan energi dalam gas monoatomik dapat dihitung menggunakan persamaan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment U end cell 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 cross times 2 cross times 8 comma 31 cross times left parenthesis 400 minus 300 right parenthesis end cell row blank equals cell 2493 space straight J end cell end table 

Jadi jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Sebuah mesin kalor terdiri dari 15 mol gas monoatomik bersuhu rendah di awal proses gas bersuhu . Kemudian mengalami proses isokhorik sehingga bersuhu  kemudian adiabatik sehingga bersuhu . Hitung jum...

Pembahasan Soal:

Diketahui: gas monoatomik
n equals 15 space mol T subscript 1 equals 21 comma 6 degree straight R T subscript 2 equals 980 comma 6 degree straight F T subscript 3 equals 181 comma 6 degree straight R Dari space T subscript 1 space ke space T subscript 2 space proses space isokhorik Dari space T subscript 2 space ke space T subscript 3 space proses space adiabatik R equals 8 comma 314 space straight J divided by mol. straight K   

Ditanyakan: Hitung jumlah panas perubahan energi dalam dan kerja masing-masing proses!
Jawab:

Ubah terlebih dahulu satuan suhu kedalam kelvin, untuk T1
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 373 minus 273 end fraction end cell equals cell fraction numerator 21 comma 6 minus 0 over denominator 80 minus 0 end fraction end cell row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 100 end fraction end cell equals cell fraction numerator 21 comma 6 over denominator 80 end fraction end cell row cell T minus 273 end cell equals 27 row cell T subscript 1 end cell equals cell 300 space straight K end cell end table 

Untuk T2
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 373 minus 273 end fraction end cell equals cell fraction numerator 980 comma 6 minus 32 over denominator 212 minus 32 end fraction end cell row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 100 end fraction end cell equals cell fraction numerator 948 comma 6 over denominator 180 end fraction end cell row cell T minus 273 end cell equals 527 row cell T subscript 2 end cell equals cell 800 space straight K end cell end table

Untuk T3
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 373 minus 273 end fraction end cell equals cell fraction numerator 181 comma 6 minus 0 over denominator 80 minus 0 end fraction end cell row cell fraction numerator T minus 273 over denominator 100 end fraction end cell equals cell fraction numerator 181 comma 6 over denominator 80 end fraction end cell row cell T minus 273 end cell equals 227 row cell T subscript 3 end cell equals cell 500 space straight K end cell end table 

Berdasarkan Hukum I Termodinamika

Untuk proses Isokhorik yaitu dari T1 ke T2
Perubahan energi dalam

increment U plus W equals Q increment U plus 0 equals Q increment U equals 3 over 2 n R increment T increment U equals 3 over 2 open parentheses 15 close parentheses open parentheses 8 comma 314 close parentheses open parentheses 800 minus 300 close parentheses increment U equals 93532 comma 5 space Joule  

Kerja pada proses Isokhorik
W equals 0 

Untuk proses Adiabatik yaitu dari T2 ke T3
Perubahan energi dalam

increment U plus W equals Q increment U plus W equals 0 increment U equals negative W increment U equals negative 3 over 2 n R increment T increment U equals negative 3 over 2 open parentheses 15 close parentheses open parentheses 8 comma 314 close parentheses open parentheses 500 minus 800 close parentheses increment U equals 56119 comma 5 space Joule   

Kerja pada proses Adibatik
W equals negative increment U W equals negative 56119 comma 5 space Joule 

Jadi, perubahan energi dalam pada proses isokhorik adalah sebesar 93532,5 joule dan kerja sebesar nol. Untuk proses adiabatik perubahan energi dalam sebesar 56119,5 joule dan kerja sebesar -56119,5 joule.

0

Roboguru

Diperlukan kalor sebanyak 600 J untuk memanaskan 1,5 mol gas dari suhu 400 K menjadi 420 K pada volume tetap. Gas ini merupakan monoatomik, diatomik, atau poliatomik?

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row italic Q equals cell 600 space J end cell row italic n equals cell 1 comma 5 space mol end cell row cell italic T subscript 1 end cell equals cell 400 K end cell row cell italic T subscript 2 end cell equals cell 420 K end cell row italic R equals cell 8 comma 31 space begin inline style bevelled fraction numerator J over denominator mol space K end fraction end style end cell end table end style  

 

Pembahasan :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row italic Q equals cell increment U end cell row italic Q equals cell italic f 1 half italic n italic R increment italic T end cell row 600 equals cell italic f open parentheses 1 half close parentheses left parenthesis 1 comma 5 right parenthesis left parenthesis 8 comma 31 right parenthesis left parenthesis 420 minus sign 400 right parenthesis end cell row italic f equals cell 4 comma 8 asymptotically equal to 5 end cell end table end style 

Jadi, gas termasuk gas diatomik

 

0

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