1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

. Suatu gas memuai dari 264 mL menjadi 971 mL

Berikut ini adalah pertanyaan dari laodefahrul7 pada mata pelajaran Kimia untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

. Suatu gas memuai dari 264 mL menjadi 971 mL pada suhu konstan. Hitunglah kerja yang dilakukan (dalam Joule) oleh gas itu jika memuai (a) terhadap ruang hampa dan (b) pada tekanan luar konstan 4,0 atm.

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Kerja yang dilakukan gas ketika memuai terhadap ruang hampa adalah 0 Joule. Adapun kerja yang dilakukan oleh gas ketika memuai terhadap tekanan luar yang tetap pada 4,0 atm adalah 512,5458 Joule.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Pada soal, kondisi pemuaian terjadi secara isotermal (suhu tetap) bukan isobarik (tekanan tetap) maka perhitungan usaha atau kerja tidak dapat digunakan persamaan W = - PΔV. Untuk menentukan kerja pada kondisi isotermal dapat digunakan persamaan berikut:

\bf W = n \times R \times T \times ln \left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)

Keterangan:

  • W = kerja, Joule.
  • n = jumlah mol zat, mol.
  • R = 0,082 L.atm/(mol.K).
  • T = suhu gas ideal, K.
  • V₁ = volume awal, L.
  • V₂ = volume setelah pemuaian, L.

Diketahui:

  • V₁ = 264 mL.
    V₁ = 0,264 L.
  • V₂ = 971 mL.
    V₂ = 0,971 L.
  • Kondisi A:
    Ruang hampa.
    Pa = 0 atm.
  • Kondisi B:
    Pb = 4 atm.

Ditanyakan:

  • Wa = ?
  • Wb = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Perhitungan kerja saat gas memuai di ruang hampa.

Asumsi dapat dimisalkan:
P V = n R T
Maka:
n R T₁ = P₁ V₁
Untuk P₁ akan diasumsikan sama dengan tekanan ruang/luar.

Perhitungan:

\begin{array}{ll} \sf W_a &\sf = n\times R \times T_1 \times ln\left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)\\\\&\sf = P_a\times V_1 \times ln \left(\dfrac{0,971}{0,264}\right)\\\\&\sf = 0\times 0,971 \times ln \left(\dfrac{0,971}{0,264}\right)\\\\&\sf = 0~J.\end{array}

Langkah 2
Perhitungan kerja saat gas memuai dengan tekanan luar tetap 4 atm.

\begin{array}{ll} \sf W_b &\sf = n_1\times R \times T_1 \times ln\left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)\\\\&\sf = P_b\times V_1 \times ln \left(\dfrac{0,971}{0,264}\right)\\\\&\sf = 4\times 0,971 \times ln \left(\dfrac{0,971}{0,264}\right)\\\\&\sf = 5,0584~L.atm.\\\\\sf Konversi&\sf :\\\\\sf W_b &\sf = 5,0584 \times \dfrac{101,325~J}{1~L.atm}\\\\&\sf = 512,5458~J.\end{array}

Pelajari lebih lanjut

______________

Detail jawaban

Kelas    : XI
Mapel  : Fisika
Bab      : 10 - Termodinamika
Kode    : 11.6.10

#SolusiBrainlyCommunity

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoyAlChemi 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, 14 Feb 23
<< Previous Post
Next Post >>