PV = nRT

Di sini, P adalah tekanan, V adalah volume, n adalah jumlah mol, R adalah konstanta gas ideal, dan T adalah suhu mutlak.

Karena proses isotermal, suhu (T) tetap konstan selama perluasan. Kita juga dapat menganggap gas organ sebagai gas ideal dalam kondisi ini.

Diketahui:

n = 2 mol

V1 = 0,025 m³

V2 = 0,05 m³

T = 20 + 273,15 = 293,15 K (karena suhu dalam persamaan gas ideal harus dalam kelvin)

Kita dapat menyelesaikan untuk tekanan awal (P1) dan tekanan akhir (P2):

P1 = nRT/V1 = (2 mol)(8,314 J/(mol·K))(293,15 K)/(0,025 m³) = 194.614,4 Pa

P2 = nRT/V2 = (2 mol)(8,314 J/(mol·K))(293,15 K)/(0,05 m³) = 97.307,2 Pa

Usaha yang dilakukan pada gas selama proses ini adalah integral dari tekanan terhadap volume:

W = ∫P dV

Karena tekanan dan volume berubah secara linear, kita dapat menggunakan rumus sederhana:

W = (P1 + P2)/2 × (V2 - V1)

= (194.614,4 Pa + 97.307,2 Pa)/2 × (0,05 m³ - 0,025 m³)

= 4.865,36 J

Jadi, usaha yang dilakukan pada gas selama proses ini adalah 4.865,36 J.