Pertanyaan

Sebanyak 0,42 mol gas ideal monoatomik dengan tekanan 10 5 Pa, volume 3 m 3 , dan suhu 300 K. Mula-mula gas mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi 1 , 5 × 1 0 5 Pa . Gas mengalami proses isobarik hingga volumenya menjadi 4,5 m 3 . Kapasitas kalor gas monoatomik pada volume tetap C V = 2 3 n R . Hitung perubahan energi dalam gas.

Sebanyak 0,42 mol gas ideal monoatomik dengan tekanan 10⁵ Pa, volume 3 m³, dan suhu 300 K. Mula-mula gas mengalami proses isokhorik sehingga tekanannya menjadi $1, 5 \times 1 0^{5} Pa$ . Gas mengalami proses isobarik hingga volumenya menjadi 4,5 m³. Kapasitas kalor gas monoatomik pada volume tetap $C_{V} = \frac{3}{2} n R$ . Hitung perubahan energi dalam gas. $\;$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

I. Fitriatmoko

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Jawaban

perubahan energi dalamnya 1 . 963 × 10 3 J .

perubahan energi dalamnya

1.963 \times 10^{3} J

Pembahasan

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah 1 . 963 × 10 3 J . Diketahui : n T 1 = = 0 , 42 mol 300 K Berdasarkan deskripsi soal, grafik P-V dapat digambar sebagai berikut Ditanya : △ u 13 = ......? Jawab : Konsep Gas mengalami proses ishokorik (volume tetap). Gas mengalami proses isobarik (tekanan tetap). Persamaan keadaan gas secara umum T P V = konstan . Perubahan energi dalam dirumuskan △ u = △ E K = 2 3 n R △ T . Penyelesaian Langkah 1, mencari suhu pada keadaan 2 dan 3. Pada keadaan 1 ke 2, gas mengalami proses isokhorik (volume tetap). T 2 P 2 T 2 1 , 5 × 1 0 5 T 2 T 2 = = = = T 1 P 1 300 1 × 1 0 5 300 × 1 , 5 450 K Pada keadaan 2 ke 3, gas mengalami proses isobarik (tekanan tetap). T 3 V 3 T 3 4 , 5 T 3 T 3 = = = = T 2 V 2 450 3 3 4 , 5 × 450 675 K Langkah 2 , menghitung perubahan energi dalam gas. △ u 13 = = = 2 3 n R ( T 3 − T 1 ) ( 2 3 ) ( 0 , 42 ) ( 8 , 31 × 1 0 3 ) ( 675 − 300 ) 1.963 × 1 0 3 J Dengan demikian, perubahan energi dalamnya 1 . 963 × 10 3 J .

Jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah $1.963 \times 10^{3} J$ .

Diketahui :

$n T_{1} = = 0, 42 mol 300 K$

Berdasarkan deskripsi soal, grafik P-V dapat digambar sebagai berikut

Ditanya :

$△ u_{13}$ = ......?

Jawab :

Konsep

Gas mengalami proses ishokorik (volume tetap).

Gas mengalami proses isobarik (tekanan tetap).

Persamaan keadaan gas secara umum $\frac{P V}{T} = konstan$ .

Perubahan energi dalam dirumuskan $△ u = △ E K = \frac{3}{2} n R △ T$ .

Penyelesaian

Langkah 1, mencari suhu pada keadaan 2 dan 3.

Pada keadaan 1 ke 2, gas mengalami proses isokhorik (volume tetap).

$\frac{P _{2}}{T _{2}} \frac{1 , 5 \times 1 0 ^{5}}{T _{2}} T_{2} T_{2} = = = = \frac{P _{1}}{T _{1}} \frac{1 \times 1 0 ^{5}}{300} 300 \times 1, 5 450 K$

Pada keadaan 2 ke 3, gas mengalami proses isobarik (tekanan tetap).

$\frac{V _{3}}{T _{3}} \frac{4 , 5}{T _{3}} T_{3} T_{3} = = = = \frac{V _{2}}{T _{2}} \frac{3}{450} \frac{4 , 5 \times 450}{3} 675 K$

Langkah 2, menghitung perubahan energi dalam gas.

$△ u_{13} = = = \frac{3}{2} n R (T_{3} - T_{1}) (\frac{3}{2}) (0, 42) (8, 31 \times 1 0^{3}) (675 - 300) 1.963 \times 1 0^{3} J$

Dengan demikian, perubahan energi dalamnya $1.963 \times 10^{3} J$ .

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah mesin kalor melakukan proses seperti gambar di samping (gas He) AB = isobarik; BC = adiabatis; CA = isokhorik. Jika T A = 400 K , T B = 500 K dan T C = 600 K ( n = 1 0 − 3 mol ) . Hitungl...

4.0

Jawaban terverifikasi

Satu mol gas ideal monoatomik mengalami proses siklus seperti pada gambar di bawah. Pada keadaan A, tekanan, volume, dan suhu adalah p 0 , V 0 , dan T 0 . Nyatakanlah di dalam R dan T 0 kalor yang mas...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sejumlah gas ideal menjalani siklus ABCDA (lihatgambar). Jika suhu di titik C = 400 K, maka kalor yang diserap gas per siklus 20 J usaha gas 6 J perubahan energi dalam gas 2 J suh...

4.4

Jawaban terverifikasi

Sebanyak 0,53 mol gas ideal monoatomik mula-mula memiliki volume 2,5 m 3 , tekanan 10 5 Pa, dan suhu 250 K. Gas mula-mula mengalami proses isokhorik sampai tekanannya menjadi 2 × 1 0 5 Pa , kemudian m...

3.0

Jawaban terverifikasi

Sejumlah gas ideal menjalani siklus ABCDA (lihatgambar). Jika suhu di titik C = 400 K, maka kalor yang diserap gas per siklus 20 J usaha gas 6 J perubahan energi dalam gas 2 J suh...

4.4

Jawaban terverifikasi