untuk memperkecil volume sebuah gas menjadi setengahnya secara isotermal diperlukan usaha sekitar 300 J. berapakah usaha yang diperlukan untuk memperkecil volum

Usaha yang diperlukan untuk memperkecil volumegas itu menjadi seperdelapan dari volume awal adalah 900 Joule

Pembahasan

USAHA PROSES ISOTERMAL

Isotermal adalah proses dimana suhu gas tidak berubah.

Pada proses isotermal, keadaan suhu gas tidak berubah, tetapi volume gas berubah.

Bila volume bertambah, gas mengembang, maka usaha positif.

Bila volume berkurang, gas menyusut, maka usaha negatif.

W = n R T ln [tex]\frac{V_2}{V_1}[/tex]

Dimana

W = usaha (Joule)

n = jumlah mol gas (mol)

R = tetapan umum gas = 8,31 J/mol °K

T = suhu (°K)

V₁ = volume awal (m³)

V₂ = volume akhir (m³)

ln adalah logaritma natural dimana proses perhitungannya sama dengan pada logaritma.

Diketahui:

V₁ = V

V₂ = [tex]\frac{1}{2}[/tex] V

V₂' = [tex]\frac{1}{8}[/tex] V

Ditanyakan:

W' ?

Penjelasan:

Karena kondisi suhu dan jumlah mol zat tidak berubah, maka bisa dibandingkan rumus usahanya

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{nRT \: ln \:(\frac{V_2}{V_1})}{nRT \: ln \:(\frac{V_2'}{V_1})}[/tex]

Coret n R dan T menjadi

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{ln \:(\frac{V_2}{V_1})}{ln \:(\frac{V_2'}{V_1})}[/tex]

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{ln \:(\frac{\frac{1}{2}V}{V})}{ln\: (\frac{\frac{1}{8}V}{V})}[/tex]

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{ln \: \frac{1}{2}}{ln\: \frac{1}{8}}[/tex]

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{ln \: 2^{-1}}{ln\: 2^{-3}}[/tex]

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{-1 \: ln \: 2}{-3 \: ln\: 2}[/tex]

[tex]\frac{W}{W'} \:=\: \frac{1}{3}[/tex]

Kali silang

W' × 1 = 300 × 3

W' = 900 Joule

Jadi usaha yang diperlukan untuk memperkecil volume gas menjadi seperdelapan dari volume awal adalah 900 Joule

Pelajari lebih lanjut

Rumus Usaha Termodinamika https://brainly.co.id/tugas/12708189

Besar Usaha Pada Grafik P-V https://brainly.co.id/tugas/13901145

Usaha Proses Isobarik https://brainly.co.id/tugas/22825657

Detail Jawaban

Kelas : XI

Mapel : Fisika

Bab : Termodinamika

Kode : 11.6.7.