suatu gas mengalami perubahan dalam tekanan dan volume dari keadaan A ke B seperti ditunjukkan pada gambar jika energi dalam gas di A adalah 150 J, kalor yang d

Kelas: XI

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Proses Termodinamika

Kata Kunci: Perubahan Kalor, Proses Isobarik

Jawaban pendek:

Suatu gas mengalami perubahan dalam tekanan dan volume dari keadaan A ke B seperti ditunjukkan pada gambar jika energi dalam gas di A adalah 150 J, kalor yang dilepaskan gas dalam proses tersebut adalah ... 50 joule.

Jawaban panjang:

Pada proses ini, gas mengalami perubahan volume, namun tekanan dari gas tersebut tetap. Sehingga proses perubahan gas ini disebut dengan proses isobarik.

Besar dari perubahan kalor pada gas (Q) dalam proses tersebut, adalah sama dengan total usaha gas (W) dan energi pada gas (U).

Q  = W + U

Dengan tanda negatif pada Q berarti kalor dilepaskan dan tanda positif berarti kalor diserap.

Besar usaha pada gas ideal dalam proses isobarik dinyatakan dalam rumus:

W = P (V₂ - V₁)

dimana:

W = besar usaha (dalam satuan joule)

P = tekanan gas (dalam satuan Pascal)

V₁ = volume awal gas (dalam satuan m³)

V₂ = volume akhir gas (dalam satuan m³)

Diketahui bahwa proses isobarik terjadi pada tekanan (P) sebesar 2 x 10⁵ Pa, dimana gas mengalami pemampatan dari volume awal (V₁) sebesar 1,5 x 10⁻³ m³, menjadi volume akhir (V₂) sebesar 0,5 x 10⁻³ m³.

Maka usaha pada gas adalah sebesar:

W = P (V₂ - V₁)

     = (2 x 10⁵)( 0,5 x 10⁻³ - 1,5 x 10⁻³)

     = (2 x 10⁵)(-10⁻³)

     = - 200 joule

Sehingga, bila diketahui energi dalam gas (U) sebesar 150 joule, perubahan kalor adalah:

Q  = W + U

     = -200 + 150

     = -50 joule

Tanda negatif berarti gas melepaskan kalor, sebanyak 50 joule.