Pertanyaan

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 ) . Hitunglah kerja pada seluruh proses!

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 $T_{C} = 600 K$ $(n = 1 0^{- 3} mol)$ . Hitunglah kerja pada seluruh proses!

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

02

:

18

:

48

:

04

Klaim

NP

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kerja pada seluruh proses adalah -0,42J.

kerja pada seluruh proses adalah -0,42 J.

Pembahasan

Diketahui : Ditanya : W total = ? Jawab : Mesin kalor berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Pada soal ini, mesinmengalami proses isobarik, adiabatis, dan isokhorik saat bekerja. Pada proses isobarik, usaha dapat dihitung dengan rumus W = p △ V Karena dalam hukum gas ideal p V = n RT , maka W = n R △ T Pada proses adiabatis, usaha dapat dihitung dengan rumus W = C V △ T C V adalah kapasitas panas saat volume konstan. Pada gas monoatomik (dalam soal ini He), C V = 2 3 n R Maka usaha pada proses adiabatis dapat ditulis menjadi W = 2 3 n R △ T Penting diperhatikan konstanta 2 3 hanya berlaku untuk gas monoatomik . Untuk gas diatomik, konstantanya adalah 2 5 . Pada proses isokhorik, nilai usaha akan selalu 0 karena tidak ada perubahan volume yang terjadi. Proses AB : Isobarik Proses AB mengalami ekspansi ( V B > V A ) , sehingga W bernilai positif. W A B = n R ( T B − T A ) W A B = 1 0 − 3 .8 , 31 ( 500 − 400 ) W A B = 0 , 83 J Proses BC: Adiabatik Proses BC mengalami kompresi ( V C < V B ) , sehingga W bernilai negatif. W BC = − 2 3 n R ( T C − T B ) W BC = − 2 3 .1 0 − 3 .8 , 31 ( 600 − 500 ) W BC = − 1 , 25 J Proses CA : Isokhorik Kerja pada seluruh proses W t o t a l = W A B + W BC + W C A W t o t a l = 0 , 83 − 1 , 25 + 0 W t o t a l = − 0 , 42 J Jadi, kerja pada seluruh proses adalah -0,42J.

Diketahui :

Ditanya : W_total = ?

Jawab :

Mesin kalor berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Pada soal ini, mesin mengalami proses isobarik, adiabatis, dan isokhorik saat bekerja.

Pada proses isobarik, usaha dapat dihitung dengan rumus

$W = p △ V$

Karena dalam hukum gas ideal $p V = n RT$ , maka

$W = n R △ T$

Pada proses adiabatis, usaha dapat dihitung dengan rumus

$W = C_{V} △ T$

$C_{V}$ adalah kapasitas panas saat volume konstan. Pada gas monoatomik (dalam soal ini He), $C_{V} = \frac{3}{2} n R$

Maka usaha pada proses adiabatis dapat ditulis menjadi

$W = \frac{3}{2} n R △ T$

Penting diperhatikan konstanta $\frac{3}{2}$ hanya berlaku untuk gas monoatomik. Untuk gas diatomik, konstantanya adalah $\frac{5}{2}$ .

Pada proses isokhorik, nilai usaha akan selalu 0 karena tidak ada perubahan volume yang terjadi.

Proses AB : Isobarik

Proses AB mengalami ekspansi $(V_{B} > V_{A})$ , sehingga W bernilai positif.

$W_{A B} = n R (T_{B} - T_{A}) W_{A B} = 1 0^{- 3} .8, 31 (500 - 400) W_{A B} = 0, 83 J$

Proses BC : Adiabatik

Proses BC mengalami kompresi $(V_{C} < V_{B})$ , sehingga W bernilai negatif.

$W_{BC} = - \frac{3}{2} n R (T_{C} - T_{B}) W_{BC} = - \frac{3}{2} .1 0^{- 3} .8, 31 (600 - 500) W_{BC} = - 1, 25 J$

Proses CA : Isokhorik

Kerja pada seluruh proses

$W_{t o t a l} = W_{A B} + W_{BC} + W_{C A} W_{t o t a l} = 0, 83 - 1, 25 + 0 W_{t o t a l} = - 0, 42 J$

Jadi, kerja pada seluruh proses adalah -0,42 J.

Buka akses jawaban yang telah terverifikasi

Yah, akses pembahasan gratismu habis

atau

Dapatkan jawaban pertanyaanmu di AiRIS. Langsung dijawab oleh bestie pintar

Tanya Sekarang

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

2

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Gas ideal dalam suatu wadah ditekan menggunakan suatu proses tertentu hingga mempunyai volume setengah dari volume semula. Agar didapatkan usaha yang lebih besar, proses apakah yang lebih menguntungka...

3

4.5

Jawaban terverifikasi

Gas ideal dalam suatu wadah ditekan menggunakan suatu proses tertentu hingga mempunyai volume setengah dari volume semula. Agar didapatkan usaha yang lebih besar, proses apakah yang lebih menguntungka...

3

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin kalor terdiri dari 15 mol gas monoatomik bersuhu rendah di awal proses gas bersuhu 21 , 6 ∘ R . Kemudian mengalami proses isokhorik sehingga bersuhu 980 , 6 ∘ F kemudian adiabatik sehingg...

1

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin kalor terdiri dari 15 mol gas monoatomik bersuhu rendah di awal proses gas bersuhu 21 , 6 ∘ R . Kemudian mengalami proses isokhorik sehingga bersuhu 980 , 6 ∘ F kemudian adiabatik sehingg...

1

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mesin kalor terdiri dari 15 mol gas monoatomik bersuhu rendah di awal proses gas bersuhu 21 , 6 ∘ R . Kemudian mengalami proses isokhorik sehingga bersuhu 980 , 6 ∘ F kemudian adiabatik sehingg...

1

5.0

Jawaban terverifikasi