6 Contoh soal penerapan hukum I termodinamika pada proses isobarik (tekanan tetap)
1. Grafik tekanan (P) – volume (V) gas yang mengalami proses isobarik. Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses AB adalah…
Munozara
Bu aniq :
Bosim (P) = 5 x 105 Yo'q2
Boshlang'ich hajm (V)1) = 2 m3
Yakuniy hajm (V)2) = 6 m3
So'ralgan : usaha yang dilakukan pada proses AB
Javob :
W = P (V)2 - V1)
W = (5 x 10)5)(6 – 2) = (5 x 105) (4)
Vt = 20 x 105 = 2 x 106 Joule
2. Selisih usaha yang dilakukan oleh gas pada proses AB dan CD adalah…
Munozara
Bu aniq :
Proses isobarik AB :
Tekanan (P) = 6 atm = 6 x 105 Yo'q2
Boshlang'ich hajm (V)1) = 1 litr = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Yakuniy hajm (V)2) = 3 litr = 3 dm3 = 3 x 10-3 m3
Proses isobarik CD :
Tekanan (P) = 4 atm = 4 x 105 Yo'q2
Boshlang'ich hajm (V)1) = 2 litr = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
Yakuniy hajm (V)2) = 5 litr = 5 dm3 = 5 x 10-3 m3
So'ralgan : Selisih usaha yang dilakukan oleh gas pada proses AB dan CD
Javob :
Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses AB :
W = P (V)2 - V1)
W = (6 x 10)5)(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
W = (6 x 10)5)(2 x 10-3)
Vt = 12 x 102 = 1200 Joul
Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses CD :
W = P (V)2 - V1)
W = (4 x 10)5)(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
W = (4 x 10)5)(3 x 10-3)
Vt = 12 x 102 = 1200 Joul
Selisih usaha yang dilakukan gas pada proses AB dan CD adalah 1200 – 1200 = 0.
3. Usaha yang dilakukan gas pada proses ABC adalah…
Munozara
Bu aniq :
Bosim 1 (P)1) = 6 x 105 Pascal = 6 x 105 Yo'q2
Bosim 2 (P)2) = 3 x 105 Pascal = 3 x 105 Yo'q2
1-jild (V)1) = 2 sm3 = 2 x 10-6 m3
2-jild (V)2) = 6 sm3 = 6 x 10-6 m3
So'ralgan : Usaha yang dilakukan pada proses ABC.
Javob :
Pada proses AB, volume konstan sehingga tidak ada usaha yang dilakukan oleh gas. Gas melakukan usaha hanya pada proses BC. Jadi usaha pada proses ABC = usaha pada proses BC.
W = P2 (V2 - V1)
W = (3 x 10)5)(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
W = (3 x 10)5)(4 x 10-6)
Vt = 12 x 10-1
W = 1,2 Joul
Usaha yang dilakukan pada proses ABC = 1,2 Joule.
4. Pernyataan yang benar tentang proses termodinamika adalah…
A. Izobarik - bu doimiy bosimda gazning o'zgarishi jarayoni.
B. Izobarik - bu doimiy haroratda gazni o'zgartirish jarayoni.
C. Izoxorik - bu doimiy bosimda gazning o'zgarishi jarayoni.
D. izoterm - bu gazning doimiy hajmda o'zgarishi jarayoni.
E. Izoxorik - bu doimiy haroratda gazni o'zgartirish jarayoni.
Munozara
Isobarik = tekanan tetap
Izoxorik = doimiy hajm
Izotermik = doimiy harorat
To'g'ri javob A.
5. Perbandingan usaha pada proses I dan II berdasarkan grafik di bawah adalah…
A. 4: 3
B. 3: 4
C. 2: 3
D. 1: 2
E. 1: 3
Munozara:
Bu aniq :
Proses I : P = 15 N/m2, V1 = 15 m3, V2 = 35 m3
Proses II : P = 10 N/m2, V1 = 5 m3, V2 = 45 m3
So'ralgan :
Perbandingan usaha (W) proses I dan proses II ?
Javob :
To'g'ri javob B.
6. Diagram P-V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunjukkan seperti gambar di bawah! Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC adalah…
A. 400 kJ
B. 500 kJ
C. 600 kJ
D. 800 kJ
E. 1000 kJ
Munozara:
Bu aniq :
P1 = 2 x 105 Yo'q2
P2 = 1 x 105 Yo'q2
V1 = 5 m3
V2 = 15 m3
So'ralgan :
Usaha (W) pada proses ABC ?
Javob :
Usaha dilakukan hanya ketika volume gas bertambah. Pada proses AB, volume gas tetap sehingga tidak ada usaha yang dilakukan oleh gas helium. Pada proses BC, volume gas bertambah karenanya ada usaha yang dilakukan oleh gas helium.
