2. Gas ideal monoatomik dalam suatu wadah mengalami kompresi adiabatik.

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

2. Gas ideal monoatomik dalam suatu wadah mengalami kompresi adiabatik. Mula-mula gas bertekan 1 atm, dengan volume 1 m³ dan suhu 300 K. Jika setelah ekspansi suhu gas menjadi 1.200 K, volume gas tersebut diakhir kompresi adalah....​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

Untuk menyelesaikan permasalahan ini, kita dapat menggunakan persamaan hukum gas ideal dan persamaan hukum termodinamika untuk proses adiabatik pada gas ideal monoatomik. Persamaan hukum gas ideal dinyatakan sebagai:

P * V = n * R * T

di mana P adalah tekanan gas dalam Pa, V adalah volume gas dalam m^3, n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta gas universal (8,31 J/(mol*K)), dan T adalah suhu gas dalam K.

Persamaan hukum termodinamika untuk proses adiabatik pada gas ideal monoatomik dinyatakan sebagai:

P * V^γ = konstanta

di mana γ adalah rasio kalor jenis pada tekanan konstan (Cp) dan rasio kalor jenis pada volume konstan (Cv). Untuk gas ideal monoatomik, γ = 5/3.

Karena gas mengalami kompresi adiabatik, maka perubahan entropi (ΔS) pada gas adalah nol. Oleh karena itu, suhu akhir dapat dicari dengan persamaan:

T2 = T1 * (V1/V2)^(γ-1)

di mana T1, V1, dan T2 adalah suhu awal, volume awal, dan suhu akhir gas, dan V2 adalah volume akhir gas setelah dikompresi.

Dalam hal ini, tekanan awal gas (P1) adalah 1 atm, sehingga tekanan akhir gas (P2) juga dapat dianggap sama dengan 1 atm. Jumlah mol gas (n) tidak dijelaskan dalam soal, namun nilai ini tidak diperlukan untuk mencari volume akhir gas. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan persamaan hukum gas ideal untuk mencari volume akhir gas, dengan mempertimbangkan persamaan hukum termodinamika untuk menghubungkan suhu awal dan akhir gas:

P1 * V1/T1 = P2 * V2/T2

1 atm * 1 m^3/300 K = 1 atm * V2/1200 K

V2 = (1 m^3 * 1200 K)/300 K = 4 m^3

Jadi, volume gas tersebut diakhir kompresi adalah 4 m^3.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh iy9836980 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, 21 May 23