Pertanyaan

Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruangtertutup mempunyai tekanan 1 , 2 × 1 0 5 Pa danvolume 40 liter. Jika gas memuai secara isobariksehingga volumenya menjadi 50 liter, gas akanmenyerap kalor dari lingkungannya sebesar 2 × 1 0 3 J . Pada akhir proses terjadi hal-hal berikut. Suhu gas akan bertambah. Gas melakukan usaha sebesar 1 , 2 × 1 0 3 J . Gas mengalami perubahan energi dalam 800 J. Massa jenis gas bertambah. Pernyataan yang benar adalah ....

Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan ^{$1, 2 \times 1 0^{5} Pa$} dan volume 40 liter. Jika gas memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter, gas akan menyerap kalor dari lingkungannya sebesar ^{$2 \times 1 0^{3} J$ .} Pada akhir proses terjadi hal-hal berikut.

Suhu gas akan bertambah.
Gas melakukan usaha sebesar ^{$1, 2 \times 1 0^{3} J .$}
Gas mengalami perubahan energi dalam 800 J.
Massa jenis gas bertambah.

Pernyataan yang benar adalah ....

(1), (2), dan (3)
(1) dan (3)
(2) dan (4)
(4) saja
(1), (2), (3), dan (4)

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah A.

Pembahasan

Diketahui: P = 1 , 2 × 1 0 5 Pa V 1 = 40 L = 40 × 1 0 − 3 m 3 V 2 = 50 L = 50 × 1 0 − 3 m 3 Q = 2 × 1 0 3 J Ditanyakan: pernyataan yang benar ... ? Penyelesaian: Proses isobarik adalah proses perubahan keadaan termodinamika yang terjadi pada tekanan tetap. Usaha pada proses isobarik sama dengan hasil kali tekanan dengan perubahan volumenya. Pada proses isobarik berlakuk hukum Charles yang mengatakan bahwa pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus dengan suhunya. Langkah-langkah: Identifikasi kebenaran tiap pernyataan: (1) Pernyataan 1 Menentukan besar suhu akhir gas T 1 V 1 = T 2 V 2 T 1 40 × 1 0 − 3 = T 2 50 × 1 0 − 3 T 2 = 40 × 1 0 − 3 T 1 × 50 × 1 0 − 3 T 2 = 40 T 1 × 50 T 2 = 1 , 25 T 1 Karena T 2 > T 1 maka suhu gas bertambah (Pernyataan 1: Benar) (2) Pernyataan 2 Menentukan usaha yang dilakukan gas secara isobarik: W = p Δ V W = 1 , 2 × 1 0 5 × ( 50 × 1 0 − 3 − 40 × 1 0 − 3 ) W = 1 , 2 × 1 0 5 × ( 50 − 40 ) × 1 0 − 3 W = 1 , 2 × 1 0 5 × ( 10 ) × 1 0 − 3 W = 1 , 2 × 1 0 6 × 1 0 − 3 W = 1 , 2 × 1 0 3 J (Pernyataan 2 : Benar) (3) Pernyataan 3 Menentukan energi dalam menggunakan hukum 1 Termodinamika Q = W + Δ U Δ U = Q − W Δ U = 2 × 1 0 3 − 1 , 2 × 1 0 3 Δ U = ( 2 − 1 , 2 ) × 1 0 3 Δ U = 0 , 8 × 1 0 3 J Δ U = 800 J (Pernyataan 3 : Benar) (4) Pernyataan 4 Menentukan massa jenis ρ = V m ρ ∝ V 1 Massa jenis berbanding terbalik dengan volume, sehingga ketika volume gasberambahmaka massa jenis gas akan berkurang (Pernyataan 4 : Salah) Jadi, pernyataan yang benar adalah pernyataan (1), (2), dan (3) Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Diketahui:

$P = 1, 2 \times 1 0^{5} Pa V_{1} = 40 L = 40 \times 1 0^{- 3} m^{3} V_{2} = 50 L = 50 \times 1 0^{- 3} m^{3} Q = 2 \times 1 0^{3} J$

Ditanyakan: pernyataan yang benar ... ?

Penyelesaian:

Proses isobarik adalah proses perubahan keadaan termodinamika yang terjadi pada tekanan tetap. Usaha pada proses isobarik sama dengan hasil kali tekanan dengan perubahan volumenya. Pada proses isobarik berlakuk hukum Charles yang mengatakan bahwa pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus dengan suhunya.

Langkah-langkah:

Identifikasi kebenaran tiap pernyataan:

(1) Pernyataan 1

Menentukan besar suhu akhir gas

$\frac{V _{1}}{T _{1}} = \frac{V _{2}}{T _{2}} \frac{40 \times 1 0 ^{- 3}}{T _{1}} = \frac{50 \times 1 0 ^{- 3}}{T _{2}} T_{2} = \frac{T _{1} \times 50 \times 1 0 ^{- 3}}{40 \times 1 0 ^{- 3}} T_{2} = \frac{T _{1} \times 50}{40} T_{2} = 1, 25 T_{1}$

Karena $T_{2} > T_{1}$ maka suhu gas bertambah (Pernyataan 1 : Benar)

(2) Pernyataan 2

Menentukan usaha yang dilakukan gas secara isobarik:

$W = p Δ V W = 1, 2 \times 1 0^{5} \times (50 \times 1 0^{- 3} - 40 \times 1 0^{- 3}) W = 1, 2 \times 1 0^{5} \times (50 - 40) \times 1 0^{- 3} W = 1, 2 \times 1 0^{5} \times (10) \times 1 0^{- 3} W = 1, 2 \times 1 0^{6} \times 1 0^{- 3} W = 1, 2 \times 1 0^{3} J$

(Pernyataan 2 : Benar)

(3) Pernyataan 3

Menentukan energi dalam menggunakan hukum 1 Termodinamika

$Q = W + Δ U Δ U = Q - W Δ U = 2 \times 1 0^{3} - 1, 2 \times 1 0^{3} Δ U = (2 - 1, 2) \times 1 0^{3} Δ U = 0, 8 \times 1 0^{3} J Δ U = 800 J$

(Pernyataan 3 : Benar)

(4) Pernyataan 4

Menentukan massa jenis

$ρ = \frac{m}{V} ρ \propto \frac{1}{V}$

Massa jenis berbanding terbalik dengan volume,

sehingga ketika volume gas berambah maka massa jenis gas akan berkurang

(Pernyataan 4 : Salah)

Jadi, pernyataan yang benar adalah pernyataan (1), (2), dan (3)

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

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

5.0 (6 rating)

risna

Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Satu mol gas ideal monoatomik mengalami proses siklus seperti pada gambar di bawah. Pada keadaan A, tekanan, volume, dan suhu adalah p 0 , V 0 , dan T 0 . Nyatakanlah di dalam R dan T 0 kalor yang kel...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Empat sistem mengalami proses isobarik dengan volume awal, suhu awal, suhu akhir, kalor yang ditunjukkan dalam tabel berikut. Keempat sistem melakukan usaha dan menerima kalor. Jika tekanan kons...

3.6

Jawaban terverifikasi

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 pe...

5.0

Jawaban terverifikasi