Thermodinamika

Suatu gas mengalami proses isobarik. Awalnya volume gas 0,5 m³, kemudian dimampatkan sehingga volumenya menjadi 0,3 m³ pada tekanan 10⁵ N/m. Tentukan usaha luar yang dikerjakan gas.

Jawab:

W = P (V₂ – V₁)

W = 10⁵ (0,5 – 0,3)

W = 10⁵ 0,2

W = 2 x 10⁴ J

Sebuah ban sepeda mumpunyai volume 100 cm³ dan tekanan dalam ban adalah 0,5 atm. Ban tersebut dengan suatu pompa yang volumenya 50 cm³. Jika tekanan udara luar 76 cmHg, dengan menganggap temperatur tidak berubah, hitunglah tekanan ban sepeda setelah dipompa 4kali !

Diketahui:

V₁ = 100 cm³

P₁ = 0,5 atm

V₂ = 100 + ( 4 x 50 ) cm³ = 300 cm³

Ditanya : P₂ = ?

Jawab:

P₁ V₁ =P₂ V₂

0,5 atm x 100 cm³ = P₂ x 300 cm³

P₂ = 50 / 300 atm

P₂ = 0,17 atm

Sebuah mesin Carnot bekerja antara suhu 300K dan 600K serta menerima kalor 1.000 J. Hitunglah usaha yang dilakukan dalam satu siklus !

Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600K untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400K. Hitunglah usaha yang dihasilkan !

Suatu mesin Carnot bekerja pada suhu 900K dan 270K. Jika usaha yang dikerjakan siklus adalah 4 x 10⁴ J, tentukan efisiensi mesin tersebut !

Thermodinamika - Energi Dalam dan Kapasitas Kalor Gas

Kalor sebesar 3000 J ditambahkan pada sistem dan dilakukan kerja 1200 J pada sistem. Hitunglah perubahan energi dalam!

Gas monoatomik sebanyak 0.2 mol mengalami proses isokhorik hingga suhunya berubah dari 100^oC menjadi 300^oC. Tentukan kalor yang berperan dalam proses ini!

Gas ideal monoatomik mengalami siklus seperti pada gambar diagram P-V disamping.

Jika suhu pada keadaan A=300K, tentukan jumlah kalor yang diserap oleh gas pada proses ! (1J = 0.24Kal)

Gas Y dipanasi hingga kenaikan suhu yang terjadi sebesar 50K. Ketika gas berada di ruang yang sulit memuai, kalor yang diperlukan sebesar 300Kal. Jika gas berada di ruangan yang mudah memuai diperlukan kalor sebesar150Kal, hitunglah usaha yang dilakunan gas tersebut!

Hitunglah jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 4 mol gas helium dari 0^oC hingga 100^oC pada volume tetap!

Jawab:

Q = 3/2 n R (T₂ – T₁)

Q = 3/2 4 8.314 100

Q = 4988.4 Joule