Pertanyaan

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 diberikan secara perlahanpada ruang sisi kanan, pembatas bergerak ke kirisehingga didapatkan ruang 3 dan 4 dengan sifat-sifat ( p 3 , V 3 , T 3 ) dan ( p 4 , V 4 , T 4 ) , serta p 4 =8 p 0 . Diketahui kapasitas panas gas tidak bergantung pada suhu dan nilai C p /C v gas iniadalah 1,5. Pada keadaan setimbang V 3 dan T 3 bernilai... dan ....

Sebuah silinder yang diberi pembatas isolator sehingga memiliki dua ruang 1 dan 2 berisi gas dengan sifat-sifat sama (p₀, V₀, T₀) seperti ditunjukkan gambar berikut.

Ketika sejumlah panas diberikan secara perlahan pada ruang sisi kanan, pembatas bergerak ke kiri sehingga didapatkan ruang 3 dan 4 dengan sifat-sifat (p₃, V₃, T₃) dan (p₄, V₄, T₄) , serta p₄ = 8p₀. Diketahui kapasitas panas gas tidak bergantung pada suhu dan nilai C_p/C_v gas ini adalah 1,5. Pada keadaan setimbang V₃ dan T₃ bernilai ... $\;$ dan ....

$\frac{1}{4} V_{0} dan \frac{1}{2} T_{0}$
$\frac{1}{4} V_{0} dan 2 T_{0}$
$\frac{3}{4} V_{0} dan \frac{1}{3} T_{0}$
$\frac{3}{4} V_{0} dan 3 T_{0}$
$8 V_{0} dan \frac{1}{4} T_{0}$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah B.

Pembahasan

Jawaban yang benar dari pertanyaan tersebut adalah B. Diketahui: P 4 C v C p P 3 = = = 8 P 0 1 , 5 P 4 = 8 P 0 Ditanya: V 3 dan T 3 apada keadaan setimbang? Penyelesaian: Proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya pertukaran kalor antara sistem dengan lingkungan disebut dengan proses adiabatik. Proses ini terjadi jika sistem terisolasi dengan baik atau proses terjadi dengan sangat cepat. Hubungan antara tekanan dan volume pada proses adiabatik dinyatakan dengan: P 1 V 1 γ = P 2 V 2 γ dengan γ = C v C p Ketika panas diberikan, terjadi kompresi adiabatik. Sehingga: P 1 V 1 γ γ P 0 V 0 2 3 ( ( V 0 V 3 ) 2 3 ) 3 2 ( V 0 V 3 ) V 3 = = = = = = P 2 V 2 γ C v C p = 1 , 5 8 P 0 V 3 2 3 ( 8 1 ) 3 2 4 1 4 1 V 0 Diperoleh nilai V 3 = 4 1 V 0 . Menentukan suhu: Gas dianggap sebagai gas ideal maka: P V T P V T P V T 1 P 1 V 1 T 0 P 0 V 0 T 3 = = = = = = n RT n R k o n s tan T 3 P 3 V 3 T 3 8 P 0 4 V 0 2 T 0 Sehingga diperoleh nilai V 3 = 4 1 V 0 dan T 3 = 2 T 0 . Dengan demikian, jawaban yang benar adalah B.

Jawaban yang benar dari pertanyaan tersebut adalah B.

Diketahui:
$P_{4} \frac{C _{p}}{C _{v}} P_{3} = = = 8 P_{0} 1, 5 P_{4} = 8 P_{0}$

Ditanya:
V₃ dan T₃ apada keadaan setimbang?

Penyelesaian:
Proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya pertukaran kalor antara sistem dengan lingkungan disebut dengan proses adiabatik. Proses ini terjadi jika sistem terisolasi dengan baik atau proses terjadi dengan sangat cepat. Hubungan antara tekanan dan volume pada proses adiabatik dinyatakan dengan:
$P_{1} V_{1}^{γ} = P_{2} V_{2}^{γ}$ dengan $γ = \frac{C _{p}}{C _{v}}$

Ketika panas diberikan, terjadi kompresi adiabatik. Sehingga:
$P_{1} V_{1}^{γ} γ P_{0} V_{0}^{\frac{3}{2}} ((\frac{V _{3}}{V _{0}})^{\frac{3}{2}})^{\frac{2}{3}} (\frac{V _{3}}{V _{0}}) V_{3} = = = = = = P_{2} V_{2}^{γ} \frac{C _{p}}{C _{v}} = 1, 5 8 P_{0} V_{3}^{\frac{3}{2}} (\frac{1}{8})^{\frac{2}{3}} \frac{1}{4} \frac{1}{4} V_{0}$
Diperoleh nilai $V_{3} = \frac{1}{4} V_{0}$ .

Menentukan suhu:
Gas dianggap sebagai gas ideal maka:
$P V \frac{P V}{T} \frac{P V}{T} \frac{P _{1} V _{1}}{T _{1}} \frac{P _{0} V _{0}}{T _{0}} T_{3} = = = = = = n RT n R k o n s tan \frac{P _{3} V _{3}}{T _{3}} \frac{8 P _{0} \frac{V _{0}}{4}}{T _{3}} 2 T_{0}$
Sehingga diperoleh nilai $V_{3} = \frac{1}{4} V_{0}$ dan $T_{3} = 2 T_{0}$ .

Dengan demikian, jawaban yang benar adalah B.

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

4.0 (1 rating)

Dicky Andika Bintara

Mudah dimengerti

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

Terdapat dua tabung identik A dan B. Mula-mula tabung A berisi gas pada suhu 27°C dan tekanan 1 atm. Tabung B mula-mula kosong. Kemudian kedua tabung saling dihubungkan dan dipanaskan hingga suhu 147°...

4.7

Jawaban terverifikasi

Suatu gas ideal pada suhu T dan tekanan P mempunyai rapat massa . Jika tekanangas tersebut dijadikan 2 P dan suhunyaditurunkan menjadi 2/3 T maka rapat massa gas dalam keadaan terakhir ini adalah ....

4.5

Jawaban terverifikasi

Sejumlah gas ideal mengalami prosesisobarik sehingga suhu kelvinnyamenjadi 2 kali semula dan volumenyamenjadi n kali semula. Besarnya nilai nadalah .... (SBMPTN 2018)

2.0

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