SERI : 1 TERMODINAMIKA

Soal Penghantar : 1

Gas dengan volum 0,3 liter dipanaskan pada tekanan 

tetap 2,0 atm sehingga volumenya menjadi 0,8 L. 

Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas.

 

Pembahasan,

 

Rumus Usaha dalam proses Isobarik :

Dik :

Volume awal, V₁ = 0,3 L

Volume akhir, V₂ = 0,8 L

Tekanan tetap, P = 2,0 atm

 

Dit :

Usaha, W = … ?

Peny :

 

Catatan :

Jika sistem melakukan usaha terhadap lingkungan luarnya 

(V₂ > V₁). Dan nilai usaha (W) yang dilakukan bernilai positip. 

Sebaliknya jika lingkungan luar melakukan usaha ke dalam sistem 

(V₂ < V₁), usaha (W) akan bernilai negatip.

Pada contoh soal penghantar, 

sistem melakukan usaha terhadap lingkungannya.

 

Soal Uji Pemahaman Anda : 1

Sejenis gas berada dalam wadah yang memiliki volume 2,0 m³ 

dan tekanan 4 atm. 

Hitung usaha luar yang dilakukan gas jika :

a)   Gas memuai pada tekanan tetap sehingga 

      volumenya menjadi dua kali semuula.

b)   Gas dimampatkan pada tekanan tetap sehingga 

      volumenya menjadi sepertiga semula.

(1 atm = 1,0 x 10⁵ N.m²)

 

 

Pembahasan,

 

Dik :

Volume awal, V₁ = 2,0 m³.

Tekanan tetap, P = 4 atm

 

Dit :

a)   Usaha, W = … ? (jika V₂ = 2V₁)

b)   Usaha, W = … ? (jika V₂ = 1/3 V₁)

 

 

 

Peny :

 

Bagian a)

 

Bagian b)

Soal Penghantar : 2

Suatu gas dalam wadah silinder tertutup mengalami proses 

seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

 

a)   Dari keadaan A ke keadaan C melalui B

b)   Dari keadaan C langsung ke keadaan A

 

Pembahasan :

 

Bagian a)

Untuk menghitung usaha dari A ke C melalui B, 

terlebih dahulu kita menghitung usaha dari A ke B. 

Kemudian usaha dari B ke C dan selanjutnya kita jumlahkan 

kedua usaha tadi. Usaha dari A ke B sama dengan luas ABB₁A₁ 

karena dari A ke B terjadi penurunan volume.

Usaha dari B ke C sama dengan luas trapesium 

BCC₁B₁ dengan sisi – sisi sejajarnya BB₁ = 500 x 10³ Pa, 

dan CC₁ = 200 x 10³ Pa, dan sisi B₁C₁ = 200 x 10 ^{– 6} m³. 

Karena dari B ke C terjadi penurunan volum, 

maka usaha bertanda negatip.

Maka usaha dari A ke C melalui B sama dengan jumlah 

usaha dari A ke B dan usaha dari B ke C.

Bagian b)

 

Usaha langsung dari C ke A sama dengan luas trapesium

CAA₁C₁. Karena dari C ke A terjadi kenaikan volum, 

maka usaha bertanda positip.

Sisi sejajar AA₁ = 500 x 10³ Pa dan CC₁ = 200 x 10³ Pa

Tinggi A₁C₁ = 500 x 10 ^{– 6} m³

 

Soal Uji Pemahaman Anda : 2

Sejumlah gas pada keadaan A berubah ke keadaan B, 

seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Hitung usaha yang dilakukan lingkungan terhadap sistem.

 

Pembahasan :

Usaha dari A ke B sama dengan luas trapesium