Perubahan Energi dalam Gas Ideal pada Tekanan Tetap
Gas ideal adalah konsep dalam termodinamika yang digunakan untuk menggambarkan perilaku gas yang ideal, yaitu gas yang tidak memiliki interaksi antarmolekul dan tidak memiliki volume partikel. Dalam kasus ini, kita akan membahas perubahan energi dalam gas ideal pada tekanan tetap. Pertama-tama, mari kita tinjau persamaan gas ideal yang dinyatakan sebagai PV = nRT, di mana P adalah tekanan, V adalah volume, n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu dalam Kelvin. Dalam kasus ini, tekanan tetap sebesar $2\times 10^{5}N/m^{2}$ dan volume gas berubah dari $0.08m^{3}$ menjadi $0.1m^{3}$. Untuk menghitung perubahan energi dalam gas, kita dapat menggunakan persamaan perubahan energi dalam gas ideal, yang dinyatakan sebagai ΔU = Q - W, di mana ΔU adalah perubahan energi dalam gas, Q adalah kalor yang diterima oleh gas, dan W adalah kerja yang dilakukan pada gas. Dalam kasus ini, kita diberikan informasi bahwa perubahan energi dalam gas adalah sebesar 1600 J. Kita ingin mengetahui apakah kalor yang diterima oleh gas tersebut. Untuk menghitung kalor yang diterima oleh gas, kita dapat menggunakan persamaan Q = ΔU + W. Namun, karena tekanan tetap, kerja yang dilakukan pada gas dapat dihitung menggunakan persamaan W = PΔV, di mana P adalah tekanan dan ΔV adalah perubahan volume. Dalam kasus ini, ΔV dapat dihitung sebagai $0.1m^{3} - 0.08m^{3} = 0.02m^{3}$. Menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan, kita dapat menghitung kerja yang dilakukan pada gas sebagai W = $2\times 10^{5}N/m^{2} \times 0.02m^{3} = 4000J$. Selanjutnya, kita dapat menghitung kalor yang diterima oleh gas menggunakan persamaan Q = ΔU + W. Menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan, kita dapat menghitung kalor yang diterima oleh gas sebagai Q = 1600J + 4000J = 5600J. Jadi, kalor yang diterima oleh gas tersebut adalah 5600J. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B. 6600J.