4. Sejumlah gas yang mempunyai perbandingan kapasitas panas, y =cp/cv=1,

Berikut ini adalah pertanyaan dari junaidipagatan pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

4. Sejumlah gas yang mempunyai perbandingan kapasitas panas, y =cp/cv=1, 4 mengalami ekspansi adiabatik dari keadaan awal (P₁=2,1 atm, V₁=2,9 liter, dan T=283 K) hingga volumenya menjadi dua kali lipat. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Penjelasan:

Untuk menentukan usaha yang dilakukan oleh gas yang mengalami ekspansi adiabatik, kita dapat menggunakan rumus usaha pada proses adiabatik:

ΔU = γ * Cv * (T₂ - T₁)

di mana ΔU adalah usaha yang dilakukan oleh gas, γ adalah perbandingan kapasitas panas yang diberikan (y = cp/cv), Cv adalah kapasitas panas isobarik, T₂ adalah temperatur setelah proses, dan T₁ adalah temperatur sebelum proses.

Jika volumenya menjadi dua kali lipat, maka rasio kapasitas panas pada proses ekspansi adiabatik adalah y = cp/cv = 1/2.

Usaha yang dilakukan oleh gas adalah:

ΔU = (1/2) * Cv * (T₂ - T₁)

Kita tidak dapat langsung menghitung usaha yang dilakukan oleh gas karena tidak diketahui nilai T₂. Namun, kita dapat menggunakan persamaan keadaan ideal gas untuk menghitung T₂:

(P₁ * V₁)/T₁ = (P₂ * V₂)/T₂

Kita dapat menggunakan nilai-nilai yang diberikan (P₁=2,1 atm, V₁=2,9 liter, dan T₁=283 K) untuk menghitung T₂ setelah volumenya menjadi dua kali lipat (V₂=2*2,9 liter = 5,8 liter).

T₂ = (P₁ * V₁ * T₂)/(P₂ * V₂)

T₂ = (2,1 atm * 2,9 liter * 283 K)/(2 * 5,8 liter) = 311,9 K

Kemudian, kita dapat menggunakan nilai-nilai T₁ dan T₂ untuk menghitung usaha yang dilakukan oleh gas pada proses ekspansi adiabatik tersebut:

ΔU = (1/2) * Cv * (311,9 K - 283 K) = (1/2) * Cv * 28,9 K

Dengan demikian, usaha yang dilakukan oleh gas pada proses ekspansi adiabatik tersebut adalah (1/2) * Cv * 28,9 K.

Mohon diperhatikan bahwa nilai Cv tidak diberikan dalam pertanyaan, sehingga tidak dapat memberikan jawaban yang lebih spesifik

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh AnswerAiCC dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sun, 09 Apr 23