Roboguru

Suatu gas ideal diekspansikan dari volume awal 0,344 m3 menjadi volume akhir 0,424 m3 pada tekanan tetap 101 kPa. Tentukanlah usaha yang dilakukan oleh gas dari keadaan awal ke keadaan akhir!

Pertanyaan

Suatu gas ideal diekspansikan dari volume awal 0,344 m3 menjadi volume akhir 0,424 m3 pada tekanan tetap 101 kPa. Tentukanlah usaha yang dilakukan oleh gas dari keadaan awal ke keadaan akhir!

Pembahasan Soal:

Gunakan perumusan usaha pada proses isobarik (tekanan konstan).

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell p straight capital delta V end cell row blank equals cell 101 blank kPa open parentheses 0 , 424 minus 0 , 344 close parentheses blank straight m cubed end cell row blank equals cell 101 blank kPa open parentheses 0 , 08 close parentheses space straight m cubed end cell row blank equals cell 8 , 08 blank kJ end cell end table end style 

Dengan demikian, usaha yang dilakukan oleh gas dari keadaan awal ke keadaan akhir adalah 8,08 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

Usaha yang dikerjakan dalam siklus ABCDA di bawah selama enam kali siklus sebesar ...

Pembahasan Soal:

Pembahasan

Pada grafik P-V, besar usaha sebanding dengan luas dibawah kurva. Dengan demikian besar usaha untuk satu kali siklus adalah

begin mathsize 14px style W equals luas space dibawah space kurva W equals p times l W equals left parenthesis 3 minus 1 right parenthesis times left parenthesis 5 minus 2 right parenthesis W equals 2 times 3 W equals 6 space straight J  maka space untuk space enam space kali space siklus space besar space usaha W equals 6 times 6 W equals 36 space straight J end style

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C

Roboguru

Air bermassa 1 g yang mendidih pada suhu 100 dapat berubah menjadi uap pada tekanan tetap 100 kPa. Dalam keadaan cair volumenya sebesar 1 , sedangkan dalam keadaan uap volumenya sebesar 21 . Jika dike...

Pembahasan Soal:

Untuk menjawab soal ini kalian harus bisa memahami konsep usaha, kalor, dan perubahan energi dalam yang kemudian dirumuskan dalam Hukum I Termodinamika.

Diketahui :

m = 1 gram = 10 to the power of negative sign 3 end exponent kg

L subscript uap = 2,26 x 10 to the power of 6 J/kg

increment V = (21 - 1) = 20 cm cubed = 20 ×10 to the power of negative sign 6 end exponent m cubed

P = 100 kPa = 1 ×10 to the power of 5 Pa

Saat air mendidih terjadi perubahan volume sehingga dibutuhkan usaha untuk mengubah volume air tersebut. Usaha yang dibutuhkan dirumuskan :

W = P increment V

Masukkan besaran-besaran yang sudah diketahui pada soal, sehingga :

W = (1×10 to the power of 5)(20 ×10 to the power of negative sign 6 end exponent) = 2 J

Selain itu, untuk mendidihkan air supaya volumenya berubah dibutuhkan kalor yang harus diserap oleh sistem. Besarnya kalor dirumuskan :

Q = m L subscript uap

Masukkan besaran-besaran yang sudah diketahui pada soal, maka :

Q = (undefined)(2,26 ×10 to the power of 6) = 2260 J

Sehingga dengan menggunakan Hukum I Termodinamika :

Q = W + increment U

2260 = 2 + increment U

increment U = 2258 J

Roboguru

Tekanan gas  pada saat gas menerima kalor sebesar 700 joule. Karena itu gas memuai dari  menjadi . Hitunglah perubahan energi dalamnya!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row P equals cell 9500 space straight N divided by straight m squared end cell row Q equals cell plus 700 space straight J end cell row cell V subscript 1 end cell equals cell 8 space straight m cubed comma space V subscript 2 equals 9 space straight m cubed end cell end table end style 

Ditanyakan:

Perubahan energi dalam, begin mathsize 14px style increment U equals ? end style 

Jawab:

Perjanjian tanda: kalor (Q) positif berarti gas menerima kalor, usaha (W) positif berarti gas melakukan usaha, dan sebaliknya.

Usaha gas:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell P increment V equals P open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 9500 close parentheses open parentheses 9 minus 8 close parentheses equals 9500 space straight J end cell end table end style 

Hukum I Termodinamika:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment U end cell equals cell Q minus W end cell row blank equals cell 700 minus 9500 equals bold minus bold 8800 bold space bold J end cell end table end style 

Dengan demikian, perubahan energi dalam yang dialami gas sebesar -8800 J (energi dalam berkurang).

Roboguru

10 mol gas dimampatkan pada suhu tetap 60°C sehingga volumenya menjadi setengah dari volume mula-mula. Hitunglah usaha luar yang dilakukan oleh gas tersebut! (R = 8,314 J/mol.K)

Pembahasan Soal:

Proses perubahan yang dialami gas pada suhu sistem selalu dipertahakan dan dijaga tetap (ΔT=0) disebut proses isotermal. Usaha pada proses isotermal dirumuskan sebagai:

begin mathsize 14px style W equals n R T space ln space V subscript 2 over V subscript 1 end style 

dengan, 

W = usaha gas (J)

n = jumlah mol gas (mol)

T = suhu gas (K)

V2 = volume akhir gas (m3)

V1 = volume awal gas (m3)

Pada Soal Ini

Diketahui:  n = 10 mol, T = 60°C = 333 K, V2 = 0,5V1 dan R = 8,314 J/mol.K

Ditanya:  = ..?

Jawaban:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell n R T space ln space V subscript 2 over V subscript 1 end cell row W equals cell open parentheses 10 close parentheses open parentheses 8 comma 314 close parentheses open parentheses 333 close parentheses space ln space fraction numerator 0 comma 5 V subscript 1 over denominator V subscript 2 end fraction end cell row W equals cell negative 19.190 comma 21 space straight J end cell end table end style 

Tanda negatif (-) artinya sistem menerima usaha luar. 

Jadi, besar usaha luar yang dilakukan oleh gas tersebut adalah 19.190,2 joule. space 

Roboguru

Sebuah gas mengalami kenaikan volume dari menjadi   dan tekanannya turun dari 60 Pa menjadi 10 Pa mengikuti lintasan C yang diperlihatkan pada gambar. Kemudian gas itu dimampatkan lagi sehingga volume...

Pembahasan Soal:

Pembahasan

Pada grafik p-V usaha sebanding dengan luas dibawah kurva, maka besar usaha adalah

begin mathsize 14px style W equals l u a s space p e r s e g i space p a n j a n g W equals p times l W equals negative left parenthesis 5 times 10 right parenthesis W equals negative 50 space straight J end style

Dengan demikian besar usaha adalah -50 J

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