Iklan

Iklan

Pertanyaan

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

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 siklus!

 

Iklan

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kalor pada proses c adalah −1,38 kJ sedangkan usaha per siklusnya adalah sebesar 255 J.

kalor pada proses c adalah −1,38 kJ sedangkan usaha per siklusnya adalah sebesar 255 J.

Iklan

Pembahasan

Pembahasan
lock

Usaha per siklus Gunakan perumusan usaha pada proses isobarik untuk proses b. Gunakan perumusan luas trapesium untuk mencari usaha pada proses c. Perhatikan bahwa gas mengalami kompresi sehingga usaha bernilai negatif. Dengan demikian, usaha per siklus adalah Kalor pada proses c Karena perubahan energi dalam untuk satu siklus lengkap adalah nol, maka Karena prose a isokorik, maka W = 0 sehingga Maka dari itu, Dengan menerapkan hukum I termodinamika, diperoleh : Dengan demikian, kalor pada proses c adalah −1,38 kJ sedangkan usaha per siklusnya adalah sebesar 255 J.

Usaha per siklus

Gunakan perumusan usaha pada proses isobarik untuk proses b.

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 4 over 2 blank end cell row blank equals cell 554 , 5 blank straight J end cell end table 

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 termodinamika, 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 sedangkan usaha per siklusnya adalah sebesar 255 J.

Latihan Bab

Hukum Ke - Nol dan Hukum I Termodinamika

Proses Keadaan Gas

Kapasitas Kalor

Hukum II Termodinamika

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

886

Zalfa Malika Azahra

Makasih ❤️ Mudah dimengerti Ini yang aku cari! Pembahasan lengkap banget

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Gas menjalani proses ABC. Kalor yang dibutuhkanuntuk proses tersebut adalah ....

3rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

Iklan

Iklan

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Fitur Roboguru

Topik Roboguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia