Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Termodinamika : Pengertian - Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata

 BAB

TERMODINAMIKA


Termodinamika merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang memusatkan perhatian pada energi terutama pada energi panas dan transformasinya.

Ø  Usaha Luar (W)

a)    Pada tekanan tetap (Isobarik)

Rumus :

W = P V

W = P ( V2 – V1 )

Keterangan :

W = +         → jika gas memuai ( V2 > V1 )

W =          → jika gas memampat ( V2 < V1 ) 

Keterangan :

W     = Usaha yang dilakukan oleh system (gas) → joule

P      = Tekanan gas → konstan/tetap (Pa)

V1     = Volume mula-mula gas (m3)

V2     = Volume akhir gas (m3) 

Contoh Soal

1.    0,5 liter gas dipanaskan pada tekanan tetap 1,5 atm sehingga volumenya mengembang 

menjadi 0,9 liter. Tentukan besar usaha yang dilakukan gas!

 


-       Mencari nilai Usaha Luar dari Grafik

Contoh soal  

2. Tentukan usaha yang dilakukan gas dari titik A ke titik B




3. tentukan usaha oleh gas 1 siklus dari gambar di bawah ini



4. tentukan usaha oleh gas 1 siklus dari gambar di bawah ini


a)  W pada Volume tetap (Proses isokhorik)

Usaha W adalah nol pada volume tetap

a)  W pada suhu tetap (Proses isotermal)


Keterangan :

W = Usaha luar (joule)

n  = Jumlah mol gas (mol)

n = m / Mr

m = Massa gas (gr)

Mr = Berat molekul

R = 8,135 j/mol֯֯ºK

T = Suhu gas (ºK)

V2 = Volume akhir gas (m3)

V1 = Volume mula-mula gas (m3)

ln 2     = 0,693

ln 3     = 1,099

Soal

1.  dua mol gas karbon memuai secara isothermal pada suhu 27ºC dari volume awal 0,025 m3 ke volume akhir 0,075 m3, tentukan usaha yang dilakukan gas karbon.


2.  dua mol gas ideal pada awalnya bersuhu 27ºC, Volume V1 dan tekanan P1=8 atm, gas mengembang secara isothermal ke volume V2 dan tekanan P2=4 atm. Hitunglah :

a) V1 : V2

b) Usaha luar


3.  Lima mol gas ideal suhunya 27ºC memuai secara isothermal dari 0,5 m3 menjadi 2 m3. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas (ln 4 = 1,386)


d. W pada kalor tetap (proses adiabatik)

Q = tetap

P,V dan T = berubah


Soal

1.  8 mol gas ideal monoatomik mengalami proses adiabatik yang bersuhu awal 127ºC dan suhu akhir 27ºC. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas!



2.  6 mol gas ideal monoatomik mengalami proses adiabatik. Jika suhu akhir gas 127ºC dan usaha yang dilakukan gas 2000 R. Tentuksn suhu mula-mula gas!

 


 Hukum 1 Termodinamika

Jumlah kalor yang diberikan kedalam system (Q) digunakan untuk melakukan usaha (W) dan sisanya untuk menambah energi di dalamnya.

Rumus :

Q = U + W

Keterangan :

Q        = kalor yang diserap gas (j)

W       = Usaha luar gas (j)

U      = penambahan energi dalam gas (j)

 

Keterangan :

1.   Q positif (+) jika gas/mesin/orang menyerap kalor

2.    Q negatif (-) jika gas/mesin/orang melepas kalor

3.    W positif (+) jika gas/mesin/orang melakukan usaha/kerja

4.    W positif (-) jika gas/mesin/orang dikenai usaha/kerja

 

I.        Proses Isobarik (P=tetap)

Q = ∆U + W

∆U = Q – W

∆U = Q – P( V2 – V1 )

 

II.      Proses Isokhorik (V=tetap)

W = 0

∆U = Q – W

∆U = Q – 0

Maka :

∆U = Q

 

III.    Proses Isotermal (T=tetap)

∆U = 0

∆U = Q – W

0 = Q – W

Maka  :

Q = W


 

IV.        Proses Adiabatik (Q=tetap)

Q = 0

∆U = Q – W

∆U = 0 – W

∆U = – W

maka

Soal

1.  Suatu gas tertutup menyerap kalor 1,5 kJ. Jika gas juga dikenai usaha sebesar 2,5 kJ, maka berpakah perubahan energi dalam gas



2.  Seseorang pekerja berat melakukan kerja sebesar 1,8.105 J. jika orang tersebut diberi kalor sehingga energi didalamnya bertambah 1,2.104 J. Tentukan besar kalor yang diberikan



3.  Suatu system menyerap kalor 1200 joule dari lingkungannya. Pada saat yang sama system melakukan usaha 1500 J pada lingkungannya. Berapakah perubahan energi didalamnya?



4.    Dua gas ideal mempunyai energi dalam mula-mula sama besar pada masing-masing gas tersebut di alirkan panas sebesar 350 J. jika gas pertama dilakukan kerja sebesar 400 J dan gas kedua melakukan kerja sebesar 200 J. Tentukan selisih perubahan energi dalam gas pertama dengan gas kedua!

 




Post a Comment for "Termodinamika : Pengertian - Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata"