Roboguru

Sebuah gas mengalami kenaikan volume dari  menjadi   dan tekanannya turun dari 60 Pa menjadi 10 Pa mengikuti lintasan C yang diperlihatkan pada gambar. Kemudian gas itu dimampatkan lagi sehingga volumenya kembali ke semula dan tekanan 60 Pa. Hitunglah usaha total yang dilakukan oleh gas bila pemampatan mengambil lintasan B

Pertanyaan

Sebuah gas mengalami kenaikan volume dari  undefined menjadi undefined  dan tekanannya turun dari 60 Pa menjadi 10 Pa mengikuti lintasan C yang diperlihatkan pada gambar. Kemudian gas itu dimampatkan lagi sehingga volumenya kembali ke semula undefined dan tekanan 60 Pa.

Hitunglah usaha total yang dilakukan oleh gas bila pemampatan mengambil lintasan B

Pembahasan Soal:

Pembahasan

Pada grafik p-V, besar usaha sebanding dengan luas dibawah kurva

begin mathsize 14px style W equals l u a s space d i b a w a h space k u r v a W equals 1 half times 1 times 50 plus 1 half times 4 times 10 plus 4 times 40 W equals 25 plus 20 plus 160 W equals 205 space straight J end style

karena gas dimampatkan maka besar usaha -205 J

Dengan demikian, besar usaha total adalah -205 J

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Ridwan

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Terakhir diupdate 31 Maret 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

Lihat di bawah ini! Suatu gas mengalami pemuaian isotermal (proses AB) kemudian dilanjutkan dengan proses isobarik (BC) lalu proses isokhorik (CA). Hitunglah usaha total gas jika , ,  (n = 10 mol)!

Pembahasan Soal:

Hitung suhu pada titik C dari hukum Gay-Lussac yaitu:

V subscript B over T subscript B equals V subscript C over T subscript C 80 over 20 equals 40 over T subscript C T subscript C equals 10 space straight K. 

Hitung tekanan pada proses BC dari persamaan umum gas ideal yaitu:

p V equals n R T p subscript B C end subscript equals fraction numerator n space R space T subscript C over denominator V subscript C end fraction p subscript B C end subscript equals fraction numerator 10 cross times 8 comma 31 cross times 10 over denominator 40 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent end fraction p subscript B C end subscript equals 207 comma 75 cross times 10 to the power of 5 space Pa. 

Sehingga, usaha total gas yaitu:

W subscript t o t a l end subscript equals W subscript A B end subscript plus W subscript B C end subscript plus W subscript C A end subscript W subscript t o t a l end subscript equals n R T space ln space open parentheses V subscript B over V subscript A close parentheses plus p subscript B C end subscript open parentheses V subscript C minus V subscript B close parentheses plus 0 W subscript t o t a l end subscript equals open square brackets 10 cross times 8 comma 31 cross times 20 cross times ln space open parentheses 80 over 40 close parentheses close square brackets plus open square brackets 207 comma 75 cross times 10 to the power of 5 cross times open parentheses 40 minus 80 close parentheses cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close square brackets W subscript t o t a l end subscript equals 1152 minus 831 W subscript t o t a l end subscript equals 321 space straight J. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 321 J. 

0

Roboguru

Suatu wadah tertutup diisi n mol gas ideal monoatomik. Suhu dan tekanan gas berturut-turut adalah  dan , sedangkan volume wadah dijaga tetap  ketika suhu diturunkan menjadi . Perhatikan data berikut: ...

Pembahasan Soal:

Volume tetap artinya proses yang terjadi adalah proses isokhorik. Pada proses isokhorik tidak ada usaha yang dilakukan (W = 0). (pernyataan 3 benar)

Sehingga Hukum 1 Termodinamika berlaku:

begin mathsize 14px style Q equals increment U end style

Dan berlaku persamaan:

begin mathsize 14px style P subscript 1 over T subscript 1 equals P subscript 2 over T subscript 2 end style

 

Perubahan energi dalam pada gas monotomik:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment U end cell equals cell 3 over 2 blank n blank R blank increment T end cell row blank equals cell 3 over 2 blank n blank R blank open parentheses T subscript 1 minus T subscript 2 close parentheses end cell row blank equals cell 3 over 2 blank n blank R blank open parentheses 3 over 4 T subscript 0 minus T subscript 0 close parentheses end cell row blank equals cell negative 3 over 2 blank n blank R 1 fourth T subscript 0 end cell row blank equals cell negative 3 over 8 blank n blank R blank T subscript 0 end cell row blank blank blank row blank blank blank end table end style (pernyataan 4 salah)

Sehingga kalor yang dilepaskan:

begin mathsize 14px style Q equals increment U Q equals negative 3 over 8 blank n blank R blank T subscript 0 end style (pernyataan 2 salah)

 

Tentukan tekanan akhir:

begin mathsize 14px style P subscript 1 over T subscript 1 equals P subscript 2 over T subscript 2 P subscript 0 over T subscript 0 equals fraction numerator P subscript 2 over denominator 3 over 4 T subscript 0 end fraction P subscript 2 equals 3 over 4 P subscript 0 end style (pernyataan 1 benar)

Dengan demikian, Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor 1 dan 3.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. 

0

Roboguru

Suatu gas volumenya  perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga volumenya menjadi . Jika usaha luas gas tersebut , maka tekanan gas adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript 1 end cell equals cell 0 comma 5 space straight m cubed end cell row cell V subscript 2 end cell equals cell 2 space straight m cubed end cell row W equals cell 3 times 10 to the power of 5 space straight J end cell end table end style 

p tetap

Ditanyakan:

p = ?

Jawab:

Persamaan usaha gas:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell p increment V end cell row cell 3 times 10 to the power of 5 end cell equals cell p open parentheses 2 minus 0 comma 5 close parentheses end cell row cell 3 times 10 to the power of 5 end cell equals cell p open parentheses 1 comma 5 close parentheses end cell row p equals cell bold 2 bold times bold 10 to the power of bold 5 bold space bold N bold divided by bold m to the power of bold 2 end cell end table end style 

Tekanan gas selama usaha diberikan adalah begin mathsize 14px style 2 times 10 to the power of 5 space straight N divided by straight m squared end style.

0

Roboguru

Sebanyak 2 mol gas monoatomik bersuhu 57°C pada tekanan 3,2 atm dalam ruang tertutup dengan volume 30 L. Jika tetapan gas umum 8,31 J/mol K dan tetapan Laplace , tindakan yang harus dilakukan untuk me...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style n space equals space 2 space mol T space equals space 57 degree straight C space equals space 57 space plus space 273 space equals space 330 space straight K P space equals space 3 comma 2 space atm space equals space 3 comma 2 space. space 10 to the power of 5 space Pa V space equals space 30 space straight l space equals space 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed R space equals space 8 comma 31 space bevelled fraction numerator straight J over denominator mo. space straight K end fraction gamma space equals 5 over 3 W space almost equal to space 5 space kJ end style 

Untuk membuat usaha mendekati 5 kJ, maka yang perlu dilakukan adalah..

Opsi A (proses isobarik, dan menaikan suhu menjadi begin mathsize 14px style 207 degree straight C space equals space 480 space straight K end style)

begin mathsize 14px style W space equals space n space. space R italic space. space italic increment T W space equals space 2 space. space 8 comma 31 space. space left parenthesis 480 space minus space 330 right parenthesis W space equals space 16 comma 62 space. space 150 W space equals space 2493 space straight J W space equals space 2 comma 5 space kJ end style        salah karena usaha tidak mendekati 5 kJ

Opsi B (proses isotermal, tekanan diturunkan menjadi begin mathsize 14px style 1 comma 28 space atm space equals space 1 comma 28 space. space 10 to the power of 5 space Pa end style )

  1. Mencari volume akhir
    begin mathsize 14px style P subscript italic 1 space. space V subscript italic 1 space equals space P subscript italic 2 space. space V subscript italic 2 V subscript italic 2 space equals space fraction numerator P subscript italic 1 space. space V subscript italic 1 over denominator P subscript italic 2 end fraction V subscript italic 2 space equals space fraction numerator 3 comma 2 space. space 10 to the power of 5 space. space 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 1 comma 28 space. space 10 to the power of 5 end fraction V subscript italic 2 space equals space 75 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end style
     
  2. Mencari usaha pada proses isotermal
    undefined  

Opsi C (proses isobarik, volume gas dinaikkan menjadi begin mathsize 14px style 46 space straight L space equals space 46 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end style )

  1. Mencari suhu akhir
    begin mathsize 14px style V subscript italic 1 over T subscript italic 1 space equals space V subscript italic 2 over T subscript italic 2 fraction numerator 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 330 end fraction space equals space fraction numerator 46 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator T subscript italic 2 end fraction T subscript italic 2 space equals space fraction numerator 46 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space. space 330 over denominator 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction T subscript italic 2 space equals space 506 space straight K end style 
     
  2. Mencari usaha pada proses isobarik
    Error converting from MathML to accessible text. 

Opsi D ( proses isotermal, volume dinaikan menjadi begin mathsize 14px style 78 space straight L space equals space 78 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end style )

Error converting from MathML to accessible text. 

Opsi E (suhu dinaikan menjadi begin mathsize 14px style 257 degree straight C space equals space 257 space plus space 273 space equals space 530 space straight K end style kemudian diturunkan menjadi begin mathsize 14px style 50 degree straight C space equals space 50 space plus space 273 space equals space 323 space straight K end style secara adiabatik)

  1. Mencari tekanan akhir
    begin mathsize 14px style P subscript italic 1 over T subscript italic 1 space equals space P subscript italic 2 over T subscript italic 2 P subscript italic 2 space equals space fraction numerator P subscript italic 1 space. space T subscript italic 2 over denominator T subscript italic 1 end fraction P subscript italic 2 space equals space fraction numerator 3 comma 2 space. space 10 to the power of 5 space. space 323 over denominator 530 end fraction P subscript italic 2 space equals space 1 comma 95 space. space 10 to the power of 5 space Pa end style 
     
  2. Mencari volume akhir
    begin mathsize 14px style V subscript italic 1 over T subscript italic 1 space equals space V subscript italic 2 over T subscript italic 2 V subscript italic 2 space equals space fraction numerator V subscript italic 1 italic space italic. italic space T subscript italic 2 over denominator T subscript italic 1 end fraction V subscript italic 2 space equals space fraction numerator 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space. space 323 over denominator 530 end fraction V subscript italic 2 space equals space 18 comma 3 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m cubed end style  
     
  3. Mencari usaha pada proses adiabatik
    begin mathsize 14px style W space equals space fraction numerator 1 over denominator gamma space minus space 1 end fraction space. space open parentheses P subscript italic 1 space. space V subscript italic 1 space minus space P subscript italic 2 space. space V subscript italic 2 close parentheses W space equals space fraction numerator 1 over denominator begin display style bevelled 5 over 3 end style space minus space 1 end fraction space. space left parenthesis 3 comma 2 space.10 to the power of 5 space. space 30 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent space minus space 1 comma 95 space.10 to the power of 5 space. space 18 comma 3 space. space 10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis W space equals space 3 over 2 space. space open parentheses 96 space. space 10 squared space minus space 35 comma 7 space. space 10 squared close parentheses W space equals space 3 over 2 space. space 6030 W space equals space 9045 space straight J straight W space equals space 9 comma 1 space kJ end style 

Jadi, jawaban yang benar adalah B.undefined 

0

Roboguru

5 mol gas helium memicu secara isotermal pada suhu 25°C sehingga volumenya dua kali volume semula. Hitung usaha yang dilakukan oleh gas tersebut!

Pembahasan Soal:

Proses isotermal adalah proses perubahan yang dialami gas pada suhu sistem dijaga selalu tetap. Usaha gas pada proses isotermal dirumuskan sebagai:

begin mathsize 14px style W equals n R T space ln space V subscript 2 over V subscript 1 end style 

Keterangan:

W = usaha gas (J)

n = jumlah mol gas (mol)

R = tetapan umum gas ( 8,314 J/mol.K)

T = suhu (K)

V2 = volume akhir gas (m3)

V1 = volume awal gas (m3)

Pada Soal Ini 

Diketahui:

n = 5 mol

T = 25°C = 298 K

V2 = 2 V1 

Ditanya: W = ...?

Jawaban: 

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell n R T space ln space V subscript 2 over V subscript 1 end cell row W equals cell left parenthesis 5 right parenthesis left parenthesis 8 comma 314 right parenthesis left parenthesis 298 right parenthesis space ln space fraction numerator 2 V subscript 1 over denominator V subscript 1 end fraction end cell row W equals cell 12387 comma 86 space left parenthesis 0 comma 693 right parenthesis end cell row W equals cell 8586 comma 61 space straight J end cell end table end style 

Jadi, besar  usaha yang dilakukan oleh gas tersebut adalah 8586,61 J.space space   

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