Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap)

1. Grafik tekanan (P) terhadap volume (V) dari suatu gas yang mengalami proses isokhorik. Usaha yang dilakukan gas pada proses AB adalah…

Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 1Pembahasan
Proses AB = proses isokhorik (volume tetap). Pada volume isokhorik, volume gas (dan volume ruang) tidak berubah sehingga tidak ada usaha yang dilakukan oleh gas.

2. Tiga mol gas monoatomik bersuhu 47oC dan bertekanan 2 x 105 Pascal mengalami proses isokhorik hingga tekanannya bertambah menjadi 3 x 105 Pascal. Perubahan energi dalam gas tersebut adalah… Konstanta gas umum (R) = 8,315 J/mol.K
Pembahasan
Diketahui :
Suhu awal (T1) = 47oC + 273 = 320 K
Tekanan awal (P1) = 2 x 105 Pa
Tekanan akhir (P2) = 3 x 105 Pa
Konstanta gas umum (R) = 8,315 J/mol.K
Jumlah mol (n) = 3
Ditanya : Perubahan energi dalam gas
Jawab :
Pada proses isokhorik, volume tetap sehingga tidak ada usaha yang dilakukan gas (W = 0).
Hukum I Termodinamika :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 6Berdasarkan penurunan rumus ini disimpulkan bahwa pada proses isokhorik, kalor yang ditambahkan pada sistem (Q) menyebabkan energi dalam (U) sistem bertambah. Demikian sebaliknya, kalor yang dilepaskan sistem menyebabkan energi dalam sistem berkurang. Berapa besar perubahan energi dalam gas ? Perubahan energi dalam gas dihitung menggunakan rumus energi dalam di bawah.
Energi dalam gas :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 3Agar dapat menghitung perubahan energi dalam maka harus diketahui suhu akhir (T2). Hitung T2 menggunakan rumus hukum Gay-Lussac.
Hukum Gay-Lussac (isokhorik/volume tetap) :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 4Hitung perubahan energi dalam gas :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 5Perubahan energi dalam gas adalah 5986,8 Joule.

3. Sebanyak 0,2 mol gas monoatomik bersuhu 27oC berada di dalam sebuah bejana tertutup. Kalor yang harus diserap agar suhu gas bertambah menjadi 400 K adalah… Konstanta gas umum (R) = 8,315 J/mol.K
Pembahasan
Diketahui :
Jumlah mol (n) = 0,2 mol
Suhu awal (T1) = 27oC + 273 = 300 K
Suhu akhir (T2) = 400 K
Konstanta gas umum (R) = 8,315 J/mol.K
Ditanya : Kalor yang diserap (Q)
Jawab :
Pada proses isokhorik, volume tetap sehingga tidak ada usaha yang dilakukan gas (W = 0).
Hukum I Termodinamika :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 2Kalor yang diserap (Q) = pertambahan energi dalam gas (U). Perubahan energi dalam gas dihitung menggunakan rumus energi dalam di bawah.
Energi dalam gas :
Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik (volume tetap) - 7Kalor yang diserap oleh gas = perubahan energi dalam = 249,45 Joule.

(Jumlah halaman : 12)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal hukum I termodinamika
  2. Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isobarik
  3. Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isokhorik
  4. Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isotermal
  5. Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada berbagai proses termodinamika
  6. Contoh soal mesin Carnot – mesin kalor ideal (penerapan hukum II termodinamika)
  7. Contoh soal mesin kalor (penerapan hukum II termodinamika)

Leave a Reply