Seratus joule kalor diberikan pada suatu gas, sehingga gas memuai pada tekanan tetap. Apakah mungkin energi dalam bertambah sejumlah 200 J? Hitunglah jawaban Anda dengan menggunakan hukum pertama termodinamika.

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah tidak mungkin. Diketahui : Q = 100 J p = konstan Ditanya : △ U Usaha yang dilakukan oleh suatu gas ideal pada tekanan konstan dapat dihitung menggunakan persamaan W = p ( V 2 ​ − V 1 ​ ) Saat gas memuai artinya volume akhir gas lebih besar dari volume awal gas, sehingga usaha gas tersebut bernilai positif ( W = positif) Saat gas menyerap kalor dari lingkungan, maka berlaku persamaan hukum I termodinamika Q = △ U + W △ U = Q − W △ U = 100 − W Karena usaha gas berniali positif, maka perubahan energi dalam yang mungkin terjadi adalah △ U < 100 J Dengan demikian tidak mungkin terjadi kenaikan energi dalam sebanyak 200 J.