Jawaban:

248.760 J

Penjelasan:

Untuk menentukan jumlah kalor gas ideal dengan jumlah mol 20 yang mengalami perubahan suhu dari 100 K menjadi 150 K, kita dapat menggunakan persamaan:

Q = n C ΔT

di mana Q adalah jumlah kalor yang dibutuhkan atau dilepaskan, n adalah jumlah mol gas, C adalah kapasitas kalor gas pada tekanan tetap, dan ΔT adalah perubahan suhu.

Untuk gas ideal, kapasitas kalor pada tekanan tetap C_p dinyatakan sebagai:

C_p = (nR)/(γ-1)

di mana R adalah konstanta gas umum, dan γ adalah rasio panas spesifik.

Dalam hal ini, kita diasumsikan bahwa tekanan tetap, sehingga kita dapat menggunakan C_p sebagai kapasitas kalor gas. Dengan mengganti nilai n = 20, R = 8,31 J/mol.K, γ = 1,4, dan ΔT = 50 K, maka kita dapat menghitung jumlah kalor Q yang diperlukan atau dilepaskan, yaitu:

C_p = (nR)/(γ-1) = (20 mol x 8,31 J/mol.K)/(1,4-1) = 249,3 J/K

Q = n C_p ΔT = 20 mol x 249,3 J/K x 50 K = 248.760 J

Jadi, jumlah kalor yang dibutuhkan atau dilepaskan adalah sebesar 248.760 J. Jika suhu naik, maka gas akan menyerap kalor, sedangkan jika suhu turun, gas akan melepaskan kalor.