Soal No. 40 ,05 kg karbon dioksida (berat molekul=44) dikompresi dari 1 bar, 15^circ C hingga tekanannya menjadi 8,3 bar, dan volumenya menjadi 0,004m^3 Hitung perubahan entropi Anggap c untuk karbon dioksida sebagai 0,88kJ/kgK, dan asumsikan karbon dioksida sebagai gas sempurna. [Jawaban 0,0113kJ/K (penurunan)]

Question

Pertanyaan

Soal No. 40 ,05 kg karbon dioksida (berat molekul=44) dikompresi dari 1 bar, 15^circ C hingga tekanannya menjadi 8,3 bar, dan volumenya menjadi 0,004m^3 Hitung perubahan entropi Anggap c untuk karbon dioksida sebagai 0,88kJ/kgK, dan asumsikan karbon dioksida sebagai gas sempurna. [Jawaban 0,0113kJ/K (penurunan)]

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Berikut adalah langkah-langkah untuk menghitung perubahan entropi karbon dioksida:

1. Menentukan keadaan awal dan akhir:

* Keadaan awal:
* Tekanan ($P_1$) = 1 bar = 100 kPa
* Suhu ($T_1$) = 15°C = 288 K
* Massa ($m$) = 0,05 kg
* Berat molekul ($M$) = 44 g/mol = 0,044 kg/mol
* Keadaan akhir:
* Tekanan ($P_2$) = 8,3 bar = 830 kPa
* Volume ($V_2$) = 0,004 m³

2. Menghitung volume awal ($V_1$) menggunakan persamaan gas ideal:

* $P_1V_1 = mRT_1/M$
* $V_1 = (mRT_1)/(P_1M) = (0,05 kg \times 8,314 J/molK \times 288 K) / (100 kPa \times 0,044 kg/mol) = 0,272 m³$

3. Menghitung perubahan entropi ($\Delta S$) menggunakan persamaan berikut:

* $\Delta S = mC_p \ln(T_2/T_1) - mR \ln(P_2/P_1)$

4. Menghitung suhu akhir ($T_2$) menggunakan persamaan gas ideal:

* $P_2V_2 = mRT_2/M$
* $T_2 = (P_2V_2M)/(mR) = (830 kPa \times 0,004 m³ \times 0,044 kg/mol) / (0,05 kg \times 8,314 J/molK) = 350 K$

5. Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam persamaan perubahan entropi:

* $\Delta S = (0,05 kg \times 0,88 kJ/kgK \times \ln(350 K/288 K)) - (0,05 kg \times 8,314 J/molK \times \ln(830 kPa/100 kPa))$
* $\Delta S = 0,0113 kJ/K$

Kesimpulan:

Perubahan entropi karbon dioksida adalah -0,0113 kJ/K, yang menunjukkan penurunan entropi. Hal ini masuk akal karena proses kompresi menyebabkan penurunan volume dan peningkatan tekanan, yang mengakibatkan penurunan entropi sistem.

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih