Roboguru

Tentukanlah usaha yang dilakukan oleh gas per siklus untuk setiap siklus yang terdapat pada diagram p-V berikut!

Pertanyaan

Tentukanlah usaha yang dilakukan oleh gas per siklus untuk setiap siklus yang terdapat pada diagram p-V berikut!

 
 

Pembahasan Soal:

Usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan luas daerah di bawah kurva p-V. Dalam hal ini, besarnya usaha sama dengan luas trapesium ABCD. Perhatikan pula bahwa arah siklus berlawanan arah jarum jam sehingga usaha bernilai negatif.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell negative fraction numerator open parentheses A B plus C D close parentheses over denominator 2 end fraction A D end cell row blank equals cell negative fraction numerator open parentheses 20 plus 15 close parentheses blank straight m cubed over denominator 2 end fraction open parentheses 2 cross times 10 to the power of 5 space Pa close parentheses end cell row blank equals cell negative 35 cross times 10 to the power of 5 blank straight J end cell end table end style  

Dengan demikian, usaha yang dihasilkan dalam siklus tersebut adalah begin mathsize 14px style negative 35 cross times 10 to the power of 5 blank straight J end style.

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

Perhatikan gambar berikut. Diagram P-V tersebut melukiskan proses siklus yang dialami oleh gas ideal dengan keadaan awal di titik A. Usaha yang dilakukan oleh gas tersebut dalam satu siklus penuh  ...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style P r o s e s space A B W equals p left parenthesis V subscript 2 minus V subscript 1 right parenthesis W equals 2 cross times left parenthesis 6 minus 2 right parenthesis cross times 10 to the power of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent W equals 800 space straight J  P r o s e s space B C W equals 0  P r o s e s space C D W equals p left parenthesis V subscript 2 minus V subscript 1 right parenthesis W equals 4 x left parenthesis 2 minus 6 right parenthesis cross times 10 to the power of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent W equals negative 1600 space straight J  P r o s e s space D A W equals 0  W subscript t o t a l end subscript equals 800 minus 1600 W subscript t o t a l end subscript equals negative 800 space straight J end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Gambar di bawah menunjukkan sejenis gas yang terkurung dalam sebuah bejana silinder yang ditutupi oleh pengisap (luas 100 cm2) yang dapat bergerak bebas tanpa gesekan.    Silinder dipanaskan sehingg...

Pembahasan Soal:

Error converting from MathML to accessible text.

Pembahasan:

Langkah pertama, menghitung besarnya usaha yang dilakukan:

begin mathsize 14px style W equals F times s W equals P times A times s W equals 1 cross times 10 to the power of 5 times 0 comma 01 times 0 comma 15 W equals 150 space straight J end style

Sehingga perubahan energi dalam gas dapat dihitung sebagai berikut:

begin mathsize 14px style Q equals W plus increment U increment U equals Q minus W increment U equals 250 minus 150 increment U equals 100 space straight J end style

Jadi, jawaban yang tepat adalah Error converting from MathML to accessible text.

Roboguru

Hitung usaha yang dilakukan ketika memampatkan 1 mol helium pada keadaan STP (Standard Temperature and Pressure) secara adiabatik sehingga tekanannya digandakan. (R = 8,3 J mol-1 K-1).  Keterangan: K...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style n equals 1 space mol text Helium (monoatomik) end text Ɣ equals 5 over 3 T subscript 1 equals 0 degree C equals 273 space straight K P subscript 1 equals 1 space atm equals 1 cross times 10 to the power of 5 space Pa P subscript 2 equals 2 P subscript 1 equals 2 cross times 10 to the power of 5 space Pa text proes adiabatik end text end style 

Ditanya:

undefined

Pembahasan:

langkah pertama, mencari hubungan antara tekanan dan suhu pada proses adiabatik,

begin mathsize 14px style P subscript 1 V subscript 1 to the power of Ɣ equals P subscript 2 V subscript 2 to the power of Ɣ V subscript 2 to the power of Ɣ over V subscript 1 to the power of Ɣ equals P subscript 1 over P subscript 2 open parentheses V subscript 2 over V subscript 1 close parentheses to the power of Ɣ equals P subscript 1 over P subscript 2 V subscript 2 over V subscript 1 equals open parentheses P subscript 1 over P subscript 2 close parentheses to the power of 1 over Ɣ end exponent text setelah itu,  end text fraction numerator P subscript 1 V subscript 1 over denominator T subscript 1 end fraction equals fraction numerator P subscript 2 V subscript 2 over denominator T subscript 2 end fraction T subscript 2 equals T subscript 1 times fraction numerator P subscript 2 V subscript 2 over denominator P subscript 1 V subscript 1 end fraction T subscript 2 equals T subscript 1 times P subscript 2 over P subscript 1 open parentheses P subscript 1 over P subscript 2 close parentheses to the power of 1 over Ɣ end exponent T subscript 2 equals T subscript 1 times open parentheses P subscript 2 over P subscript 1 close parentheses to the power of 1 minus 1 over Ɣ end exponent  end style

sehingga besarnya usaha adalah sbb:

 begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell negative 3 over 2 n R left parenthesis T subscript 2 minus T subscript 1 right parenthesis end cell row W equals cell negative 3 over 2 times 1 times 8 comma 3 times open parentheses T subscript 1 times open parentheses P subscript 2 over P subscript 1 close parentheses to the power of 1 minus 1 over Ɣ end exponent minus T subscript 1 close parentheses end cell row W equals cell negative 12 comma 45 times T subscript 1 times end subscript open parentheses open parentheses P subscript 2 over P subscript 1 close parentheses to the power of 1 minus 1 over Ɣ end exponent minus 1 close parentheses end cell row W equals cell negative 12 comma 45 times 273 times open parentheses open parentheses 2 over 1 close parentheses to the power of 1 minus fraction numerator 1 over denominator begin display style bevelled 5 over 3 end style end fraction end exponent minus 1 close parentheses end cell row W equals cell negative 3398 comma 85 times left parenthesis 2 to the power of begin inline style 2 over 5 end style end exponent minus 1 right parenthesis end cell row W equals cell negative 3398 comma 85 times 0 comma 32 end cell row W equals cell negative 1085 comma 96 space Joule end cell row blank blank blank end table end style    

Jadi, jawaban yang tepat adalah begin mathsize 14px style bold italic W bold equals bold minus bold 1085 bold comma bold 96 bold space bold Joule end style  

Roboguru

Suatu gas ideal mengalami beberapa perubahan seperti ditunjukkan pada gambar. Perhatikan data berikut. (1) Tidak ada usaha yang dilakukan oleh gas dalam satu siklus lengkap. (2) Usaha yang dilaku...

Pembahasan Soal:

Untuk dapat menjawab soal ini, kalian harus sudah paham konsep bagaimana menghitung besarnya usaha pada grafik yang menyatakan hubungan tekanan dan volume. Nah, besarnya usaha pada grafik dapat dicari dengan menghitung luas daerah bidang datar di bawah grafik. Apabila bentuk bangun datar ada beberapa, gunakan operasi penjumlahan. Namun, perlu diingat bahwa sistem dapat melakukan atau menerima usaha. Dalam termodinamika, tanda yang digunakan sistem saat melakukan usaha adalah (+) sedangkan saat sistem menerima usaha adalah (-).

Perhatikan grafik pada soal berikut ini.

Pernyataan (1) salah. Besarnya usaha total pada suatu siklus yang dinyatakan dalam grafik tekanan dan volume adalah sama dengan luas bidang datar yang dibentuk. Usaha sama dengan nol hanya terjadi apabila gas mengalami proses isokhorik (volume tetap).

Pernyataan (2) salah.

W subscript AB = P subscript AB increment V subscript AB = (2 x 10 to the power of 5)(2 - 1) = 2 x 10 to the power of 5 J

W subscript CD = P subscript CD increment V subscript CD = (1 x 10 to the power of 5)(1 - 4) = -3 x 10 to the power of 5 J

Pernyataan (3) benar. Proses B-C adalah proses atau keadaan gas saat isotermik (suhu tetap). Ingat, apabila suhu konstan atau tidak berubah maka perubahan energi dalam sama dengan nol. Jadi :

increment T subscript BC = 0

T subscript B = T subscript C

Jadi, hanya pernyataan (3) yang benar.

Roboguru

Satu mol gas pada awalnya memiliki tekanan 2 atm dan volume 0,3 L dengan energi dalam sebesar 91 J. Pada keadaan akhir, tekanannya menjadi 1,5 atm dan volumenya 0,8 L, seperti ditunjukkan pada diagram...

Pembahasan Soal:

Besarnya usaha yang dilakukan gas sama dengan luas daerah di bawah kurva, yaitu:

Error converting from MathML to accessible text.

 

Error converting from MathML to accessible text. 

 

begin mathsize 14px style W subscript I F end subscript equals L u a s space t r a p e s i u m space d i space b a w a h space k u r v a space I F W subscript I F end subscript equals 1 half times left parenthesis 0 comma 8 minus 0 comma 3 right parenthesis cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times left parenthesis 2 comma 0 plus 1 comma 5 right parenthesis cross times 10 to the power of 5 W subscript I F end subscript equals 1 half times left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times left parenthesis 3 comma 5 right parenthesis cross times 10 to the power of 5 W subscript I F end subscript equals 1 half times left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times left parenthesis 3 comma 5 right parenthesis cross times 10 to the power of 5 W subscript I F end subscript equals 0 comma 875 cross times 10 squared W subscript I F end subscript equals 87 comma 5 space straight J end style

Jadi, Jawaban yang tepat adalah begin mathsize 14px style bold italic W subscript bold I bold A bold F end subscript bold equals bold 75 bold space bold J bold space bold semicolon bold space bold italic W subscript bold italic I bold italic B bold italic F end subscript bold equals bold 100 bold space bold J bold space bold semicolon bold space bold italic W subscript bold I bold F end subscript bold equals bold 87 bold comma bold 5 bold space bold J end style

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