Roboguru

Sejumlah 0,0963 mol gas ideal mengalami proses seperti pada gambar. Proses b isotermal. Jika kapasitas kalor molar gas CV = 15 J/mol K, tentukan kalor yang diserap gas selama proses a!

Pertanyaan

Sejumlah 0,0963 mol gas ideal mengalami proses seperti pada gambar. Proses b isotermal. Jika kapasitas kalor molar gas CV = 15 J/mol K, tentukan kalor yang diserap gas selama proses a!

 

Pembahasan Soal:

Pada proses isokorik berlaku

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V straight capital delta p end cell equals cell n R straight capital delta T end cell row cell blank straight capital delta T end cell equals cell fraction numerator V straight capital delta p over denominator n R end fraction end cell end table end style 

Maka dari itu,

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell n C subscript V straight capital delta T end cell row blank equals cell fraction numerator C subscript V V straight capital delta p over denominator R end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 15 blank straight J divided by straight K open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses left parenthesis 300 cross times 10 cubed blank Pa right parenthesis over denominator 8 , 314 begin display style fraction numerator straight J over denominator mol blank straight K end fraction end style end fraction end cell row blank equals cell 1 , 08 blank kJ end cell end table end style 

Dengan demikian, kalor yang diserap gas selama proses a adalah 1,08 kJ.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Acfreelancelapansatu

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

Sejumlah 0,0963 mol gas ideal mengalami proses seperti pada gambar. Proses b isotermal. Jika kapasitas kalor molar gas CV = 15 J/mol K, gunakan hukum I termodinamika untuk menentukan Qc dan usaha per ...

Pembahasan Soal:

Usaha per siklus

Gunakan perumusan usaha pada proses isobarik untuk proses b.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript b end cell equals cell n R T space ln space open parentheses V subscript 3 over V subscript 2 close parentheses blank end cell row blank equals cell blank p subscript 2 V subscript 2 blank ln space open parentheses V subscript 3 over V subscript 2 close parentheses blank end cell row blank equals cell 400 cross times 10 cubed blank Pa open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses space ln space 40 over 20 blank end cell row blank equals cell 800 blank Pa open parentheses 0 , 693 close parentheses end cell row blank equals cell 554 , 5 blank straight J end cell end table end style 

Gunakan perumusan luas trapesium untuk mencari usaha pada proses c. Perhatikan bahwa gas mengalami kompresi sehingga usaha bernilai negatif.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W subscript c end cell equals cell negative fraction numerator open parentheses 200 plus 100 close parentheses cross times 10 cubed blank Pa over denominator 2 end fraction open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses end cell row blank equals cell negative 300 blank straight J end cell end table end style 

Dengan demikian, usaha per siklus adalah

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell W subscript a plus W subscript b plus W subscript c end cell row blank equals cell 0 plus 554 , 5 blank straight J plus open parentheses negative 300 blank straight J close parentheses end cell row blank equals cell 254 , 5 blank straight J almost equal to 255 blank straight J end cell end table end style 

Kalor pada proses c

Karena perubahan energi dalam untuk satu siklus lengkap adalah nol, maka

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight capital delta U end cell equals cell straight capital delta U subscript a plus straight capital delta U subscript b plus straight capital delta U subscript c end cell row 0 equals cell straight capital delta U subscript a plus 0 plus straight capital delta U subscript c blank end cell row cell straight capital delta U subscript c end cell equals cell negative straight capital delta U subscript a end cell end table end style 

Karena prose a isokorik, maka W = 0 sehingga

begin mathsize 14px style Q subscript a equals straight capital delta U subscript a end style 

Maka dari itu,

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell straight capital delta U subscript c end cell equals cell negative Q subscript a end cell row blank equals cell negative n C subscript V straight capital delta T end cell row blank equals cell fraction numerator C subscript V V straight capital delta p over denominator R end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 15 blank straight J divided by straight K open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses left parenthesis 300 cross times 10 cubed blank Pa right parenthesis over denominator 8 , 314 begin display style fraction numerator straight J over denominator mol blank straight K end fraction end style end fraction end cell row blank equals cell 1 , 08 blank kJ end cell end table end style 

Dengan menerapkan hukum I termodinamikan, diperoleh

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript c end cell equals cell straight capital delta U subscript c plus W subscript c end cell row blank equals cell negative straight capital delta U subscript a plus W subscript c end cell row blank equals cell negative Q subscript a plus W subscript c end cell row blank equals cell negative 1 , 08 blank kJ plus open parentheses negative 0 , 3 blank kJ close parentheses end cell row blank equals cell negative 1 , 38 blank kJ end cell end table end style 

Dengan demikian, kalor pada proses c adalah −1,38 kJ.

0

Roboguru

Suatu gas ideal monoatomik dalam wadah tertutup diberikan kalor sebesar Q dan tekanannya dijaga tetap sehingga gas tersebut mengalami kenaikan suhu sebesar T. Untuk menaikkan suhu gas agar menjadi 3T ...

Pembahasan Soal:

Kapasitas kalor gas pada volume tetap:  

Kapasitas kalor gas pada tekanan tetap:  

Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu gas sebesar T pada proses isobarik:
 

begin mathsize 14px style Q subscript P equals C subscript P straight capital delta T Q equals 5 over 2 n R T end style 


Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu gas agar menjadi 3T pada proses isokorik:
 

begin mathsize 14px style Q subscript V equals C subscript V straight capital delta T Q subscript V equals 3 over 2 n R open parentheses 3 T minus T close parentheses Q subscript V equals 3 over 2 n R left parenthesis 2 T right parenthesis Q subscript V equals 3 n R T end style 
 

maka
 

 
 

Maka, jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!   Dari proses sebuah mesin dengan gas ideal yang digambarkan dalam diagram di atas, terjadi hal-hal berikut.  (1)  Proses dari A ke B adalah proses isokhorik.  (2)  Usaha ...

Pembahasan Soal:

(1) Volume pada proses A ke B bernilai konstan, sehingga proses gas adalah isokhorik. (BENAR)

(2) Proses A ke B adalah isokhorik, sehingga berdasarkan rumus usaha luar, gas tidak melakukan usaha ( = nol ). (SALAH)

(3) Berdasarkan hukum I Termodinamika diperoleh hasil berikut:

begin mathsize 14px style Q equals W space plus capital delta U Q equals p space capital delta V space plus space 3 over 2 p space capital delta V Q equals open parentheses 5 cross times open parentheses 1 minus 3 close parentheses close parentheses space plus space open parentheses 3 over 2 cross times 5 cross times open parentheses 1 minus 3 close parentheses close parentheses Q equals negative 10 minus 15 Q equals negative 25 space straight J. end style 

Karena kalor bernilai negatif, ini menandakan bahwa kalor keluar dari sistem. (BENAR)

(4) Tinjau hukum Boyle Gay-Lussac pada proses C ke A:

begin mathsize 14px style fraction numerator p subscript A space V subscript A over denominator T subscript A end fraction equals fraction numerator p subscript C space V subscript C over denominator T subscript C end fraction fraction numerator 2 cross times 3 over denominator T subscript A end fraction equals fraction numerator 5 cross times 1 over denominator T subscript C end fraction T subscript A equals 6 over 5 T subscript C. end style 

Karena suhu keduanya tidak sama, maka proses dari C ke A bukan proses isotermal. (SALAH)

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B. 

0

Roboguru

Dari proses sebuah mesin dengan gas ideal yang digambarkan dalam diagram di bawah, maka pernyataan yang benar ialah...   proses dari A ke B adalah proses isokhorik usaha yang dilakukan dalam pros...

Pembahasan Soal:

  1. proses dari A ke B adalah proses isokhorik (benar)
  2. usaha yang dilakukan dalam proses dari A ke B adalah 6 Joule (salah) karena proses A ke B merupakan proses isokhorik sehingga usahanya bernilai nol.
  3. pada proses dari B ke C kalor keluar (benar) karena pada proses B ke C terjadi penyusutan volume artinya sistem mengeluarkan kalor.
  4. proses dari C ke A adalah proses isotermal (salah), proses isotermal harus memenuhi persamaan  begin mathsize 14px style P subscript C V subscript C equals P subscript A V subscript A end style, sedangkan proses C ke A tidak memenuhi persamaan tersebut

Dengan demikian pernyataan yang benar adalah pernyataan 1 dan 3.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.space 

0

Roboguru

Satu mol gas ideal monoatomik mengalami siklus seperti pada gambar di samping. Tentukanlah kalor yang dikeluarkan oleh gas!

Pembahasan Soal:

Kalor diepas pada proses BC sehingga

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript BC end cell equals cell straight capital delta U subscript BC plus W subscript BC end cell row blank equals cell 3 over 2 n R straight capital delta T plus p subscript straight B open parentheses V subscript straight C minus V subscript straight B close parentheses end cell row blank equals cell 3 over 2 p subscript straight B open parentheses V subscript straight C minus V subscript straight B close parentheses plus p subscript straight B open parentheses V subscript straight C minus V subscript straight B close parentheses end cell row blank equals cell 5 over 2 p subscript straight B open parentheses V subscript straight C minus V subscript straight B close parentheses end cell row blank equals cell 5 over 2 open parentheses 1 cross times 1 , 01 cross times 10 to the power of 5 Pa open parentheses negative 40 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent blank straight m cubed close parentheses close parentheses end cell row blank equals cell negative 10 , 1 blank kJ end cell end table end style 

Tanda negatif menunjukkan bahwa kalor dilepas. 

Dengan demikian, kalor yang dilepas adalah 10,1 kJ.

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