Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan

Berikut ini adalah pertanyaan dari enggaramelia2006 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Suatu gas ideal monoatomik di dalam ruang tertutup mempunyai tekanan 1 × 10^5 Pa dan volume 40 liter. Gas menyerap kalor sebesar 2 × 10^3 J dari lingkungan dan memuai secara isobarik sehingga volumenya menjadi 50 liter. Pada akhir proses …1. Suhu gas akan bertambah
2. Gas melakukan usaha sebesar 2 × 10^3 J
3. Gas mengalami perubahan energi dalam sebesar 1.000 J
4. Massa jenis gas bertambah

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Termodinamika

_____________________________

Diketahui sebagai berikut:

 \rm P = 1 \times 10⁵~Pa

 \rm V_{1} = 40L = 40 \times 10^{-3}~m³

 \rm Q = 2 \times 10³~J

 \rm V_{2} = 50L \times 10^{-3}~m³

Pernyataan 1

Kita dapat menerapkan hukum Charles yang menyatakan bahwa temperatur mutlak dan volume berbanding lurus pada tekanan tetap. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut:

 {\boxed {\rm {\dfrac {V_{1}}{T_{1}} = \dfrac {V_{2}}{T_{2}} }}}

Sehingga, dapat disimpulkan bahwa suhu gas akan bertambah. Dengan ini, pernyataan 1 benar.

Pernyataan 2

Usaha dalam keadaan isobarik dapat ditentukan sebagai berikut,

 {\boxed {\rm {W_{s} = P\triangle V}}}

Didapatkan, usaha sistem sebesar,

 \rm W_{s} = P\triangle V

 \rm W_{s} = (1 \times 10⁵~Pa)(40L - 10L)

 \rm W_{s} = (1 \times 10⁵~Pa)(10L)

 \rm W_{s} = (1 \times 10⁵~Pa)(10 \times 10^{-3}~m³)

 \rm W_{s} = 1 \times 10³~J

Sehingga, pernyataan dua salah.

Pernyataan 3

Perubahan energi dalam pada keadaan isobarik dirumuskan sebagai berikut,

 {\rm {\boxed {\triangle U = Q - W_{s} }}}

Didapatkan perubahan energinya,

 \rm \triangle U = Q - W_{s}

 \rm \triangle U = 2 \times 10³~J - 1 \times 10³~J

 \rm \triangle U = 1 \times 10³~J

 \rm \triangle U = 1000~J

Maka, dapat disimpulkan pernyataan tiga benar.

Pernyataan 4

Ingat kembali persamaan massa jenis,

 {\boxed {\rm {\rho = \dfrac {m}{V}}}}

Karena massa jenis berbanding terbalik dengan volume dan pada keadaan isobarik tersebut diketahui adanya penambahan volume, maka massa jenisnya tidak mengalami peningkatan. Atau dengan ini, pernyataan empat salah.

Kesimpulan

Pernyataan yang benar berdasarkan keadaan isobarik tersebut adalah pernyataan 1 dan 3.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Schopenhauer 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: Tue, 21 Feb 23