Pertanyaan

Ketika 5 g air diuapkan pada 100°C dantekanan 100 kPa, 8.355 cm 3 uap dibentuk.Kalor Iaten uap air adalah 2,26 MJ kg -1 . Pernyataan di bawah ini mensyaratkanAnda untuk memberikan suatu nilainumerik dan juga tanda dari besaran-besaran fisika tertentu.Berapakah kenaikan energi dalammolekul-molekul air?

Ketika 5 g air diuapkan pada 100°C dan tekanan 100 kPa, 8.355 cm³ uap dibentuk. Kalor Iaten uap air adalah 2,26 MJ kg^-1. Pernyataan di bawah ini mensyaratkan Anda untuk memberikan suatu nilai numerik dan juga tanda dari besaran-besaran fisika tertentu. Berapakah kenaikan energi dalam molekul-molekul air? $\;\;$

Y. Frando

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kenaikan energi dalammolekul-molekul airadalah 10.465 J.

kenaikan energi dalam molekul-molekul air adalah 10.465 J. $\;\;$

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 10.465 J . Diketahui: m = 5 g = 5 × 1 0 − 3 kg T = 10 0 ∘ C p = 100 kPa = 1 × 1 0 5 Pa V 2 = 8.355 cm 3 = 8.355 × 1 0 − 6 m 3 L u a p = 2 , 26 MJ kg − 1 = 2 , 26 × 1 0 6 MJ kg − 1 ρ ai r = 1.000 kg / m 3 Ditanya: Δ U = ... ? Penyelesaian: Pada proses ini terjadi dua keadaan dimana keadaan pertama adalah air yang kemudian diuapkan pada tekanan tetap p mencapai keadaan kedua yaitu uap. Hitung terlebih dahulu volume air pada keadaan mula-mula. ρ ai r = V 1 m V 1 = 1.000 5 × 1 0 − 3 V 1 = 5 × 1 0 − 6 m 3 . Maka, besar usaha yang dikerjakan adalah: W = p × Δ V W = p × ( V 2 − V 1 ) W = 1 × 1 0 5 × ( 8.355 − 5 ) × 1 0 − 6 W = 835 J . Kemudian hitung energi kalor yang diserap oleh air ketika mendidih dengan persamaan kalor uap, yaitu: Q = m × L u a p Q = 5 × 1 0 − 3 × 2 , 26 × 1 0 6 Q = 11.300 J . Maka, dari hukum I Termodinamika diperoleh perubahan energi dalam yaitu: Q = W + Δ U Δ U = Q − W Δ U = 11.300 − 835 Δ U = 10.465 J . Dengan demikian, kenaikan energi dalammolekul-molekul airadalah 10.465 J.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 10.465 J.

Diketahui:

$m = 5 g = 5 \times 1 0^{- 3} kg T = 10 0^{\circ} C p = 100 kPa = 1 \times 1 0^{5} Pa V_{2} = 8.355 cm^{3} = 8.355 \times 1 0^{- 6} m^{3} L_{u a p} = 2, 26 MJ kg^{- 1} = 2, 26 \times 1 0^{6} MJ kg^{- 1} ρ_{ai r} = 1.000 kg / m^{3}$

Ditanya: $Δ U = ... ?$

Penyelesaian:

Pada proses ini terjadi dua keadaan dimana keadaan pertama adalah air yang kemudian diuapkan pada tekanan tetap p mencapai keadaan kedua yaitu uap.

Hitung terlebih dahulu volume air pada keadaan mula-mula.

$ρ_{ai r} = \frac{m}{V _{1}} V_{1} = \frac{5 \times 1 0 ^{- 3}}{1.000} V_{1} = 5 \times 1 0^{- 6} m^{3} .$

Maka, besar usaha yang dikerjakan adalah:

$W = p \times Δ V W = p \times (V_{2} - V_{1}) W = 1 \times 1 0^{5} \times (8.355 - 5) \times 1 0^{- 6} W = 835 J .$

Kemudian hitung energi kalor yang diserap oleh air ketika mendidih dengan persamaan kalor uap, yaitu:

$Q = m \times L_{u a p} Q = 5 \times 1 0^{- 3} \times 2, 26 \times 1 0^{6} Q = 11.300 J .$

Maka, dari hukum I Termodinamika diperoleh perubahan energi dalam yaitu:

$Q = W + Δ U Δ U = Q - W Δ U = 11.300 - 835 Δ U = 10.465 J .$

Dengan demikian, kenaikan energi dalam molekul-molekul air adalah 10.465 J. $\;\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu gas mengalami perubahan dalamtekanan dan volum dari keadaan A kekeadaan B, seperti ditunjukkan pada gambar. Jika energi dalam gas di A adalah150 J, kalor yang dilepaskan gas dalamproses in...

3.6

Jawaban terverifikasi

Suatu gas mengalami perubahan dalamtekanan dan volum dari keadaan A kekeadaan B, seperti ditunjukkan pada gambar. Jika energi dalam gas di A adalah150 J, kalor yang dilepaskan gas dalamproses in...

3.6

Jawaban terverifikasi

Gas mengalami proses isobarikdengan tekanan sebesar 3 x 10 5 Pa sehingga sistem melakukan usaha. Gas mengalami perubahan suhu dari 57°C menjadi 47°C. Jika volume mula-mula 4 L dan kalor sebanyak 400 k...

4.1

Jawaban terverifikasi

Pada tekanan konstan 120 kPa, sejumlah gasmemuai dari 2 L menjadi 3,5 L. Gas mengalamipenambahan energi dalam sebesar 430 J karenagas ....

4.6

Jawaban terverifikasi

Gas di dalam tabung dengan volume 1 m 3 dimampatkan secara isobarik pada tekanan 2,5 MPa sehingga volumenya turun menjadi 0,5 m 3 . Jika terjadi peningkatan energi dalam gas sebesar 3 × 1 0 3 joule, t...

4.7

Jawaban terverifikasi