Perhitungan Perubahan Energi, Usaha, dan Kalori pada Peningkatan Suhu Gas Helium

Gas helium adalah salah satu gas yang paling umum digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk dalam industri dan penelitian. Dalam artikel ini, kita akan membahas perhitungan perubahan energi, usaha yang dilakukan gas, dan besarnya kalori yang diperlukan ketika suhu gas helium dinaikkan dari 30 kelvin menjadi 500 kelvin pada tekanan tetap. A. Perubahan Energi dalam Gas Helium Untuk menghitung perubahan energi dalam gas helium, kita dapat menggunakan persamaan termodinamika dasar yang melibatkan konstanta gas umum T=8,314 joule. Perubahan energi dalam gas helium dapat dihitung menggunakan persamaan berikut: ΔE = n * R * ΔT Di mana: ΔE adalah perubahan energi dalam gas helium, n adalah jumlah mol gas helium, R adalah konstanta gas umum, dan ΔT adalah perubahan suhu gas helium. Dalam kasus ini, kita diberikan bahwa jumlah mol gas helium adalah 2 mmol, atau 0,002 mol. Selain itu, perubahan suhu gas helium adalah 500 kelvin - 30 kelvin = 470 kelvin. Dengan menggantikan nilai-nilai ini ke dalam persamaan, kita dapat menghitung perubahan energi dalam gas helium. B. Usaha yang Dilakukan oleh Gas Helium Selain perubahan energi, kita juga dapat menghitung usaha yang dilakukan oleh gas helium saat suhunya dinaikkan. Usaha yang dilakukan oleh gas dapat dihitung menggunakan persamaan berikut: W = -P * ΔV Di mana: W adalah usaha yang dilakukan oleh gas helium, P adalah tekanan gas helium, dan ΔV adalah perubahan volume gas helium. Dalam kasus ini, kita diberikan bahwa tekanan gas helium tetap. Oleh karena itu, usaha yang dilakukan oleh gas helium dapat dianggap nol, karena tidak ada perubahan volume yang terjadi. C. Besarnya Kalori yang Diperlukan Terakhir, kita akan menghitung besarnya kalori yang diperlukan ketika suhu gas helium dinaikkan. Besarnya kalori yang diperlukan dapat dihitung menggunakan persamaan berikut: Q = ΔE + W Di mana: Q adalah besarnya kalori yang diperlukan, ΔE adalah perubahan energi dalam gas helium, dan W adalah usaha yang dilakukan oleh gas helium. Dalam kasus ini, karena usaha yang dilakukan oleh gas helium dianggap nol, besarnya kalori yang diperlukan hanya bergantung pada perubahan energi dalam gas helium. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan nilai perubahan energi yang telah kita hitung sebelumnya untuk menghitung besarnya kalori yang diperlukan. Dalam artikel ini, kita telah membahas perhitungan perubahan energi, usaha yang dilakukan gas, dan besarnya kalori yang diperlukan ketika suhu gas helium dinaikkan dari 30 kelvin menjadi 500 kelvin pada tekanan tetap. Semoga artikel ini memberikan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini dan relevansinya dalam dunia nyata.