Suatu gas dalam sebuah silinder dengan piston yang dapat bergerak berubah dari keadaan awal I ke keadaan akhir F, seperti ditunjukkan pada gambar. Perubahan ini dapat menempuh dua lintasan. Pertama, menempuh lintasan r dan s atau kedua, dengan lintasan tunggal t. Pernyataan-pernyataan berikut berkaitan dengan aplikasi hukum I termodinamika terhadap sistem. (1) Tidak ada usaha dikerjakan pada atau oleh gas dalam lintasan s. (2) Kalor ditambahkan pada gas pada lintasan s. (3) Perubahan energi dalam gas adalah sama, tidak masalah lintasan apa yang ditempuh antara I dan F. Pernyataan yang sesuai ditunjukkan oleh nomor ...

Pembahasan

Untuk dapat menjawab soal ini kalian harus memiliki kemampuan membaca grafik yang menyatakan hubungan tekanan dan volume gas dengan benar. Maka dari itu, kalian harus menguasai konsep-konsep proses keadaan gas. Dari grafik yang ditampilkan pada soal kalian dapat menyimpulkan apa saja yang terjadi pada setiap proses keadaan gas. Perhatikan gambar grafik pada soal berikut ini. r : proses keadaan gas isokhorik dengan volume dijaga tetap. Ingat saat isokhorik sistem tidak melakukan usaha (dengan kata lain usaha sama dengan nol). Hal ini menyebabkan besarnya perubahan energi dalam sama dengan kalor yang diserap oleh sistem. s : proses keadaan gas isobarik dengan tekanan dijaga tetap. Ingat, saat tekanan dijaga tetap maka usaha, kalor, dan perubahan energi dalam tidak mungkin sama dengan nol. Lihat bahwa volume akhir lebih besar daripada volume awal, hal ini menunjukkan bahwa sistem menyerap kalor. t : proses keadaan gas isotermik dengan suhu dijaga tetap. Ingat, saat isotermik tidak terjadi perubahan suhu sistem sehingga perubahan energi dalam sama dengan nol. Hal ini mengakibatkan besarnya usaha yang dilakukan sistem sama dengan kalor yang diserap oleh sistem. Ingat, untuk satu siklus termodinamika besarnya perubahan energi dalam total pada sistem adalah sama dengan nol, dengan kata lain tidak bergantung pada banyaknya proses yang dialami gas. Berdasarkan pilihan pada soal, maka pernyataan yang benar adalah pernyataan (2) dan (3).