4. Dua mol gas Argon (Ar) pada suhu 67^circ C dan tekanan (1 angka akhir pada NIM) 3. atm mengalami proses isotermal.Hitunalah. a) Volume awal dan akhir gas b) Besar usaha yang dilakukan gas c) Apakah sistem melakukan atau menerima usaha ? d) Perubahan energi dalam e) Kalor f) Apakah sistem menyerap atau melepas kalor?

Question

Pertanyaan

4. Dua mol gas Argon (Ar) pada suhu 67^circ C dan tekanan (1 angka akhir pada NIM) 3. atm mengalami proses isotermal.Hitunalah. a) Volume awal dan akhir gas b) Besar usaha yang dilakukan gas c) Apakah sistem melakukan atau menerima usaha ? d) Perubahan energi dalam e) Kalor f) Apakah sistem menyerap atau melepas kalor?

Tampilkan lebih banyak

Answer 1

Untuk menyelesaikan soal ini, kita akan menggunakan prinsip-prinsip dasar dari termodinamika dan hukum gas ideal. Karena prosesnya isotermal, suhu gas tetap konstan.

a) Volume awal dan akhir gas

Kita gunakan hukum gas ideal: \( PV = nRT \)

- \( P \) = tekanan
- \( V \) = volume
- \( n \) = jumlah mol
- \( R \) = konstanta gas ideal (0,0821 L·atm/mol·K)
- \( T \) = suhu dalam Kelvin

Suhu dalam Kelvin:
\[ T = 67^{\circ}C + 273,15 = 340,15 \, K \]

Awalnya, \( n = 2 \) mol, \( P = 3 \) atm, dan \( T = 340,15 \) K.

Volume awal (\( V_1 \)):
\[ V_1 = \frac{nRT}{P} = \frac{2 \times 0,0821 \times 340,15}{3} \approx 5,77 \, L \]

Karena prosesnya isotermal dan tekanan berubah menjadi 1 atm, kita hitung volume akhir (\( V_2 \)) dengan tekanan baru:

\[ V_2 = \frac{nRT}{P_{\text{baru}}} = \frac{2 \times 0,0821 \times 340,15}{1} \approx 55,83 \, L \]

b) Besar usaha yang dilakukan gas

Usaha (\( W \)) dalam proses isotermal diberikan oleh:
\[ W = P \Delta V \]
\[ W = 1 \times (55,83 - 5,77) \approx 50,06 \, L·atm \]

c) Apakah sistem melakukan atau menerima usaha?

Sistem melakukan usaha karena volume gas meningkat.

d) Perubahan energi dalam

Karena prosesnya isotermal, perubahan energi dalam (\( \Delta U \)) adalah nol:
\[ \Delta U = 0 \]

e) Kalor

Karena tidak ada perubahan energi dalam, kalor yang masuk ke sistem (\( Q \)) juga harus nol untuk menjaga keseimbangan energi:
\[ Q = 0 \]

f) Apakah sistem menyerap atau melepas kalor?

Sistem tidak menyerap atau melepas kalor karena prosesnya isotermal dan tidak ada perubahan energi dalam.

Jadi, jawaban lengkapnya adalah:

a) Volume awal: 5,77 L, Volume akhir: 55,83 L
b) Usaha yang dilakukan gas: 50,06 L·atm
c) Sistem melakukan usaha
d) Perubahan energi dalam: 0
e) Kalor: 0
f) Sistem tidak menyerap atau melepas kalor

Pertanyaan

Jawaban

Pertanyaan Panas lebih