Pertanyaan

Gas sebanyak n mol dan bersuhu T kelvin disimpan dalam sebuahsilinder yang berdiri tegak. Tutupsilinder berupa piston bermassa m kg dan luas penampang S m 2 dapatbergerak bebas. Mula-mula pistondiam dan tinggi kolom gas h meter.Kemudian, piston ditekan sedikit kebawah sedalam y meter, lalu dilepassehingga berosilasi. Jika suhu gastetap, gas berperilaku sebagai pegasdengan konstanta pegas k, dan h − y 1 = h 1 ( 1 + h y ) , tekanan gas samadengan .... pascal. (UTBK 2019)

Gas sebanyak n mol dan bersuhu T kelvin disimpan dalam sebuah silinder yang berdiri tegak. Tutup silinder berupa piston bermassa m kg dan luas penampang S m² dapat bergerak bebas. Mula-mula piston diam dan tinggi kolom gas h meter. Kemudian, piston ditekan sedikit ke bawah sedalam y meter, lalu dilepas sehingga berosilasi. Jika suhu gas tetap, gas berperilaku sebagai pegas dengan konstanta pegas k, dan $\frac{1}{h - y} = \frac{1}{h} (1 + \frac{y}{h})$ , tekanan gas sama dengan .... pascal.

(UTBK 2019) $\;$

$\frac{kh}{S}$
$\frac{kh}{n R}$
$\frac{kh}{RT}$
$\frac{k h ^{2}}{n S}$
$\frac{k h ^{2}}{TS}$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah A.

jawaban yang benar adalah A. $\;$

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah A. Diketahui: n = n T 1 = T 2 = T m = m A = S t 1 = h t 2 = h − y k = k h − y 1 = h 1 ( 1 + h y ) Ditanyakan: P 1 = ... ? Gaya pemulih adalah gaya yang besarnya sama namun memiliki arah yang berlawanan dengan gaya yang diberikan. Pada permasalahan ini, piston ditekan dan dilepaskan sehingga memunculkan gaya pemulih sebesar ky untuk mengembalikan piston pada posisi semula, sehingga gaya dorong gas: F g a s = F p e m u l ih F g a s = k y Tekanan adalah perbandingan antara jumlah gaya yang diberikan pada benda dengan luas permukaan benda. Ketika area mengecil, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin membesar dan ketika area membesar, maka tekanan yang dihasilkan akan mengecil, Sehingga tekanan gas akan berlaku: P g a s = A F g a s P g a s = A k y Atau dapat dituliskan △ P = A k y Berdasarkan hukum boyle: P 1 V 1 P 1 ( A t ) P 1 ( A h ) P 1 h P 2 = = = = = P 2 V 2 P 2 ( A t ) P 2 [ A ( h − y ) ] P 2 ( h − y ) ( h − y ) 1 P 1 h Karena diketahui h − y 1 = h 1 ( 1 + h y ) maka: P 2 P 2 P 2 P 2 = = = = ( h − y ) 1 P 1 h [ h 1 ( 1 + h y ) ] P 1 h ( 1 + h y ) P 1 P 1 + P 1 h y Sehingga selisih antara tekanan sebelum ditekan dan tekanan setelah ditekan dapat tuliskan: △ P = = = P 2 − P 1 ( P 1 + P 1 h y ) − P 1 P 1 h y Karena sebelumnya kita sudah mendapatkan nilaiselisih antara tekanan sebelum ditekan dan tekanan setelah ditekan sehingga: △ P A k y P 1 P 1 P 1 = = = = = P 1 h y P 1 h y A k y × y h A kh S kh Makatekanan gas sama dengan S kh pascal. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah A.

Diketahui:

$n = n T_{1} = T_{2} = T m = m A = S t_{1} = h t_{2} = h - y k = k \frac{1}{h - y} = \frac{1}{h} (1 + \frac{y}{h})$

Ditanyakan: $P_{1} = ... ?$

Gaya pemulih adalah gaya yang besarnya sama namun memiliki arah yang berlawanan dengan gaya yang diberikan. Pada permasalahan ini, piston ditekan dan dilepaskan sehingga memunculkan gaya pemulih sebesar ky untuk mengembalikan piston pada posisi semula, sehingga gaya dorong gas:

$F_{g a s} = F_{p e m u l ih} F_{g a s} = k y$

Tekanan adalah perbandingan antara jumlah gaya yang diberikan pada benda dengan luas permukaan benda. Ketika area mengecil, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin membesar dan ketika area membesar, maka tekanan yang dihasilkan akan mengecil, Sehingga tekanan gas akan berlaku:

$P_{g a s} = \frac{F _{g a s}}{A} P_{g a s} = \frac{k y}{A}$

Atau dapat dituliskan

$△ P = \frac{k y}{A}$

Berdasarkan hukum boyle:

$P_{1} V_{1} P_{1} (A t) P_{1} (A h) P_{1} h P_{2} = = = = = P_{2} V_{2} P_{2} (A t) P_{2} [A (h - y)] P_{2} (h - y) \frac{1}{( h - y )} P_{1} h$

Karena diketahui $\frac{1}{h - y} = \frac{1}{h} (1 + \frac{y}{h})$ maka:

$P_{2} P_{2} P_{2} P_{2} = = = = \frac{1}{( h - y )} P_{1} h [\frac{1}{h} (1 + \frac{y}{h})] P_{1} h (1 + \frac{y}{h}) P_{1} P_{1} + P_{1} \frac{y}{h}$

Sehingga selisih antara tekanan sebelum ditekan dan tekanan setelah ditekan dapat tuliskan:

$△ P = = = P_{2} - P_{1} (P_{1} + P_{1} \frac{y}{h}) - P_{1} P_{1} \frac{y}{h}$

Karena sebelumnya kita sudah mendapatkan nilai selisih antara tekanan sebelum ditekan dan tekanan setelah ditekan sehingga:

$△ P \frac{k y}{A} P_{1} P_{1} P_{1} = = = = = P_{1} \frac{y}{h} P_{1} \frac{y}{h} \frac{k y}{A} \times \frac{h}{y} \frac{kh}{A} \frac{kh}{S}$

Maka tekanan gas sama dengan $\frac{kh}{S}$ pascal.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A. $\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Pengukuran volume ( V ) gas ideal sebagai fungsi temperature ( T ) pada tekanan tetap ( P ) dilakukan pada berbagai tekanan yang berbeda, yaitu P 1 , P 2 , P 3 , dan P 4. Data yang didapat digambarkan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah balon yang awalnya berisi gas 1 liter ditambahkan gas yang sama sehingga volume balon menjadi 1,2 liter dan massa gas di dalam balom menjadi satu setengah kalinya. Jika suhu gas tetap, maka ras...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah silinder yang diberi pembatas isolatorsehingga memiliki dua ruang 1dan 2 berisi gasdengan sifat-sifat sama ( p 0 , V 0 , T 0 ) sepertiditunjukkan gambar berikut. Ketika sejumlah panas dib...

4.0

Jawaban terverifikasi

Dalam gambar, volume tabung B sama dengan 2kali volume tabung A. Sistem tersebut di isidengan gas ideal. Jumlah molekul sama dengan N dalam tabung A dan 3 N dalam tabung B. Bila gasdalam tabung A bers...

4.5

Jawaban terverifikasi

Bejana A berisi sejumlah gas ideal dengan tekanan P , volume V , dan suhu T , sedangkan bejana B berisi sejumlah gas ideal dengan tekanan 2 P , volume 2 V , dan suhu 2 T . Perbandingan jumlah partikel...

5.0

Jawaban terverifikasi