Suatu gas ideal monoatomik dikurung dalarn suatu silinder oleh suatu pegas berbeban pengisap dengan luas penampang 8×10 -3 m 2 . Mula-mula gas pada 300 K dan menempati volume 2,4×10 -3 m 3 . Pegas berada pada kedudukan bebasnya (tidak tertekan) seperti ditunjukkan pada gambar. Gas dipanaskan oleh sebuah pemanas listrik kecil hingga pengisapnya berpindah secara perlahan sarnpai 0,1 m. Hitung suhu akhir gas dan kalor yang diberikan (dalamjoule) oleh pemanas (tetapan gaya pegas adalah 800 N/m, tekanan atmosfer 1,0×10 5 Pa).Silinder dan pengisap diisolasi secara termal. Pengisap dianggap tak bermassa dan tidak ada gesekan di antara pengisap dan silinder. Abaikan kehilangan kalor melalui kawat-kawat timah dari pemanas listrik, kapasitas kalor kawat kumparan pemanas, dan massa pegas. Hitung kalor yang diserap oleh gas. Tips: Gunakan n = RT P V ; F p e g a s = k x ; △ U = n R △ T ; W = 2 1 k x 2 ; Q = △ U + W

Question

Suatu gas ideal monoatomik dikurung dalarn suatu silinder oleh suatu pegas berbeban pengisap dengan luas penampang 8×10^-3 m². Mula-mula gas pada 300 K dan menempati volume 2,4×10^-3 m³. Pegas berada pada kedudukan bebasnya (tidak tertekan) seperti ditunjukkan pada gambar.

Gas dipanaskan oleh sebuah pemanas listrik kecil hingga pengisapnya berpindah secara perlahan sarnpai 0,1 m. Hitung suhu akhir gas dan kalor yang diberikan (dalam joule) oleh pemanas (tetapan gaya pegas adalah 800 N/m, tekanan atmosfer 1,0×10⁵ Pa). Silinder dan pengisap diisolasi secara termal. Pengisap dianggap tak bermassa dan tidak ada gesekan di antara pengisap dan silinder. Abaikan kehilangan kalor melalui kawat-kawat timah dari pemanas listrik, kapasitas kalor kawat kumparan pemanas, dan massa pegas. Hitung kalor yang diserap oleh gas.

Tips: Gunakan $n = \frac{P V}{RT}; F_{p e g a s} = k x; △ U = n R △ T; W = \frac{1}{2} k x^{2}; Q = △ U + W$

Jawaban

kalor yang diserap oleh gas sebesar 123,66 J.

Pembahasan

Pertanyaan serupa