4 liter gas Ne dari suhu 200K dan tekanan 2 atm mengalami proses perubahan keadaan secara isobarik sehingga mencapai suhu akhir 600K, usaha yang dilakukan gas i

Kelas: XI

Mata pelajaran: Fisika

Materi:  Tekanan Gas Ideal

Kata Kunci: Proses Isobarik

Jawaban pendek:

4 liter gas Ne dari suhu 200 K dan tekanan 2 atm mengalami proses perubahan keadaan secara isobarik sehingga mencapai suhu akhir 600 K.

Maka usaha yang dilakukan gas itu selama proses bernilai c. 16 liter atm.

Jawaban pendek:

Proses isobarik adalah proses termodinamik dimana gas memiliki tekanan tetap (atau p₁= p₂ = p).

Pada gas ideal, usaha yang terjadi pada proses isobarik dapat dinyatakan dalam rumus:

W = p (V₂ - V₁)

dimana:

W = usaha (dalam satuan joule, atau liter atm)

p = tekanan (dalam satuan N/m², Pascal atau atm)

V₁, V₂ = volume awal dan akhir gas(dalam satuan m³ atau liter)

Pada soal ini volume akhir (V₂) tidak diketahui sehingga harus dicari dengan perbandingan sesuai rumus gas ideal.

Karena hubungan antara tekanan (p), jumlah molekul (n), volume (V) dan suhu mutlak (T) gas adalah:

pV = nRT atau V = nRT/p

Maka perbadingan volume akhir dan awal bila tekanan (p) dan jumlah molekul gas (n) sama adalah:

V₂/V₁ = (nRT₂/p)/(nRT₁/p)

V₂/V₁ = T₂/T₁

Sehingga volume akhir bila diketahui volume awal (V₁) 4 liter, suhu awal (T₁) 200 K dan suhu akhir (T₂) 600 K, adalah:

V₂ = V₁T₂/T₁

      = (4)(600/200)

      = 12 liter

Sehingga usaha (W) bila tekanan tetap (p) sebesar 2 atm adalah:

W = p (V₂ - V₁)

     = (2)(12 – 4)

   = 16 liter atm