Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama kita perlu mengetahui beberapa informasi dasar mengenai termodinamika. Udara adalah suatu substansi yang terdiri dari gas-gas seperti oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida. Udara dapat mengalami perubahan-perubahan termodinamik, seperti perubahan suhu dan tekanan. Perubahan energi dalam suatu sistem termodinamik dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu perubahan energi kinetik (perubahan energi yang disebabkan oleh perubahan kecepatan partikel-partikel dalam sistem) dan perubahan energi potensial (perubahan energi yang disebabkan oleh perubahan posisi partikel-partikel dalam sistem).

Berdasarkan pertanyaan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa terdapat sebuah tangki yang terinsulasi dengan baik, sehingga tidak ada perpindahan panas dari lingkungan ke dalam tangki atau sebaliknya. Tangki tersebut berisi udara dengan volume 0,5 m^3 dan kerapatan awal 1,2 kg/m^3. Selama 1 jam, tangki dilengkapi dengan roda pengaduk (paddle wheel) yang memindahkan energi ke udara pada laju konstan 5 W.

Dengan menggunakan prinsip-prinsip termodinamika, kita dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan yang diajukan di atas sebagai berikut:

a) Volume spesifik pada keadaan akhir

Volume spesifik adalah perbandingan antara volume suatu substansi dengan massanya. Jika kita tidak melakukan perubahan pada massa udara dalam tangki, maka volume spesifik pada keadaan akhir sama dengan volume spesifik pada keadaan awal, yaitu 0,5 m^3/1,2 kg = 0,417 m^3/kg.

b) Perpindahan energi dalam bentuk kerja

Kerja adalah perpindahan energi dari suatu sistem ke lingkungannya melalui perubahan posisi partikel-partikel dalam sistem. Dalam kasus ini, roda pengaduk (paddle wheel) memindahkan energi ke udara dalam tangki selama 1 jam pada laju konstan 5 W. Karena waktunya adalah 1 jam, maka perpindahan energi dalam bentuk kerja adalah 5 W x 1 jam = 5 Wh.

c) Perubahan energi dalam spesifik udara

Perubahan energi dalam spesifik adalah perubahan energi per unit massa suatu substansi. Dalam kasus ini, kita dapat menghitung perubahan energi dalam spesifik udara dengan menggunakan persamaan dasar termodinamika, yaitu Q = m x c x delta T, dimana Q adalah perubahan energi, m adalah massa, c adalah kalor jenis, dan delta T adalah perubahan suhu. Karena tidak terjadi perubahan suhu pada udara dalam tangki, maka perubahan energi dalam spesifik udara adalah nol.

Jadi, jawaban dari pertanyaan di atas adalah:

a) Volume spesifik pada keadaan akhir adalah 0,417 m^3/kg.

b) Perpindahan energi dalam bentuk kerja adalah 5 Wh.

c) Perubahan energi dalam spesifik udara adalah nol.