Gas ideal mengalami satu siklus ABCDA seperti diagram P-V berikut. Hitung jumlah kalor yang diperlukan.

Pembahasan

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah 400 J. Diketahui : Grafik tekanan terhadap volume P-V Ditanya : Q tot = ....? Jawab : Konsep Usaha total Pada sebuah siklus dapat dicari dengan menghitung luas bangun yang dibentuk oleh siklus. Aturan tanda positif atau negatif Siklus bergerak searah jarum jam , usaha bernilai positif . Siklus bergerak berlawanan arah jarum jam , usaha bernilai negatif . Perubahan energi dalam Perubahan energi dalam bergantung pada keadaan awal dan akhir. Karena siklus artinya keadaan akhir sama dengan keadaan awal, maka, perubahan energi dalam pada sebuah siklus bernilai nol. Penyelesaian Langkah 1 , mencari usaha total padasiklus ABCD luas bangun persegi. Usaha bernilai positif karena siklus bergerak searah jarumjam. W t o t ​ ​ = = = = = = ​ luas persegi ABCD ( ( 4 − 2 ) × 1 0 5 Pa ) ( ( 3 − 1 ) L ) ( ( 4 − 2 ) × 1 0 5 Pa ) ( ( 3 − 1 ) × 1 0 − 3 m 3 ) ( ( 2 ) × 1 0 5 Pa ) ( ( 2 ) × 1 0 − 3 m 3 ) 4 × 1 0 2 J 400 J ​ Dengan demikian, usaha totalnya 400 J (bernilai positif artinya sistem melakukan kerja terhadap lingkungan). Langkah 2 , mencari jumlah kalor yang diperlukan. Berdasarkan hukum I termodinamika : △ u 0 Q t o t ​ ​ = = = ​ Q t o t ​ − W t o t ​ Q t o t ​ − 400 400 J ​ Dengan demikian, jumlah kalor yang diperlukan 400 J.