Pertanyaan

Dua mol gas monoatomik menjalani suatu proses siklus seperti ABCA pada gambar. Hitunglah; a. Tentukan temperature pada keadaan A, B, dan C b. Tentukan kerja (W) pada proses AB , BC, dan CA, serta kerja total siklus. C. Tentukan perubahan energi dalam (Delta U) proses AB, BC, dan CA, serta perubahan energi dalam total siklus (C_(v)=(3)/(2)nR) d. Tentukan kalo (Q) pada proses AB BC, dan CA. Tentukan juga total kalor masuk pada sistem dan total kalor yang keluar sistem dengan menggunakan aturan Hukum 1 termodinamika.

Solusi

Terverifikasi Ahli
4.7 (275 Suara)
Ambika profesional ยท Tutor selama 6 tahun

Jawaban

Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu memahami bahwa proses siklus ABCA melibatkan perubahan fase dan tekanan yang berbeda. Kita akan menggunakan prinsip-prinsip dasar termodinamika untuk menghitung suhu, kerja, perubahan energi dalam, dan kalor yang terlibat dalam setiap tahap proses.### a. Menentukan Suhu pada Keadaan A, B, dan CKita akan menggunakan persamaan gas ideal dan konsep perubahan fase untuk menentukan suhu pada setiap keadaan.- **Keadaan A**: Gas monoatomik dengan volume , tekanan , dan jumlah mol .- **Keadaan B**: Gas berada dalam fase cair dengan volume , tekanan , dan jumlah mol .- **Keadaan C**: Gas berada dalam fase gas dengan volume , tekanan , dan jumlah mol .Karena jumlah mol gas tetap konstan (dua mol), kita dapat menuliskan: Dengan asumsi bahwa proses dari A ke B ke C adalah proses isothermal (suhu tetap), kita dapat menyamakan suhu-suhu tersebut: ### b. Menentukan Kerja (W) pada Proses AB, BC, dan CA, serta Kerja Total SiklusKerja yang dilakukan oleh sistem dapat dihitung menggunakan perbedaan tekanan dan volume:- **Proses AB**: Dari A ke B (gas ke cair) - **Proses BC**: Dari B ke C (cair ke gas) - **Proses CA**: Dari C ke A (gas ke gas) Kerja total siklus adalah jumlah kerja dari ketiga proses tersebut: ### c. Menentukan Perubahan Energi Dalam ( ) dan Total SiklusPerubahan energi dalam untuk proses termodinamika diberikan oleh: Karena proses adalah siklus, perubahan energi dalam total siklus adalah nol: ### d. Menentukan Kalor (Q) pada Proses AB, BC, dan CAKalor yang masuk atau keluar sistem dapat dihitung menggunakan aturan Hukum 1 Termodinamika: Untuk setiap proses:- **Proses AB**: - **Proses BC**: - **Proses CA**: Total kalor masuk pada sistem dan total kalor yang keluar sistem dapat dihitung sebagai berikut: Dengan demikian, kita telah menentukan suhu, kerja, perubahan energi dalam, dan kalor untuk setiap tahap proses serta total siklus.