Suhu 560 gram gas nitrogen (Mr = 28) dinaikkan dari 30 °C menjadi 100 °C melalui suatu proses isobarik. Jika konstanta gas umum R = 8,31 J/mol K, hitunglah : Pe

Kelas         : XI
Pelajaran   : Fisika
Kaegori      : Termodinamika
Kata Kunci : proses, isobarik, gas, diatomik, perubahan, energi, dalam, usaha

Kode : 11.6.10 [Kelas 11 Fisika Bab 10 Termodinamika]

Diketahui
560 gram gas N₂ (Mr = 28)
Perubahan suhu [tex]\Delta T=100^0C - 30^0C=70^0C[/tex]
Tetapan umum gas R = 8,31 J/(mol.K)

Ditanya
a. Perubahan energi dalam
b. Usaha yang dilakukan oleh gas

Penyelesaian

Gas nitrogen N₂ termasuk jenis gas diatomik.
Perubahan energi dalam untuk gas diatomik adalah
[tex]\Delta U= \frac{5}{2}nR\Delta T [/tex]
Usaha yang dilakukan gas dalam proses isobarik adalah
[tex]W=nR\Delta T[/tex]
Bila ditanyakan jumlah kalor yang terlibat, sesuai Hukum Pertama Termodinamika yakni ΔQ = W + ΔU, atau khusus untuk gas diatomik berlaku
[tex]\Delta Q= \frac{7}{2}nR\Delta T [/tex]

Step-1
Siapkan jumlah mol gas nitrogen

[tex]n= \frac{massa}{Mr} \rightarrow n= \frac{560}{28}=20 \ mol [/tex]

Step-2
Hitung perubahan energi dalam

[tex]\Delta U= \frac{5}{2}nR\Delta T [/tex]
[tex]\Delta U= \frac{5}{2}(20)(8,31)(70) [/tex]
Diperoleh perubahan energi dalam sebesar 29.085 joule atau dibulatkan menjadi 29,1 kJ.

Step-3
Hitung usaha yang dilakukan oleh gas 

[tex]W=nR\Delta T[/tex]
[tex]W=(20)(8,31)(70)[/tex]
Diperoleh usaha yang dilakukan oleh gas sebesar 11.634 joule atau dibulatkan menjadi 11,6 kJ.

_________________________

Pelajari kasus adiabatik
brainly.co.id/tugas/13982355
Persoalan menghitung usaha berdasarkan diagram PV
brainly.co.id/tugas/13812072
Hubungan antara efisiensi carnot dan koefisien kerja
https://brainly.co.id/tugas/14022967