Penjelasan:

Diketahui

Proses isotermal pada keadaan standar

Massa gas N₂ = 280 gram

Volum mengembang (ekspansi), V₂ = 7V₁

Nilai ln 7 = 1,946

Keterangan: ln = logaritma natural, yakni logaritma dengan bilangan pokok (basis) adalah e sebagai bilangan natural.

Ditanya

Usaha yang dilakukan gas dalam satuan kilokalori (kkal)

Penyelesaian

Proses isotermal adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap. Di soal ini dikatakan pemuaian (atau ekspansi) berlangsung pada keadaan standar, yakni T = 0⁰C atau 273 K.

Usaha yang dilakukan gas pada proses isotermal dirumuskan sebagai,

Keterangan

W = usaha (joule)

n = jumlah mol gas

R = tetapan umum gas = 8,31 J/(mol.K)

T = suhu mutlak (K)

V₁ = volum awal (m³)

V₂ = volum akhir (m³)

Siapkan jumlah mol gas nitrogen

Mr N₂ = 28

Masukkan data-data soal ke dalam rumus

Diperoleh usaha sebesar 44.147,54 joule.

Konversi joule ke kalor, ingat 1 joule = 0,00024 kalori.

W = 44.147,54 x 0,00024 kalori

W = 10,595 kalori atau 0,010595 kkal

Sehingga, usaha yang dilakukan gas sebesar 0,010595 kkal atau bisa dibulatkan menjadi 0,01 kkal.