Dua Mol Gas Ideal Pada Awalnya Bersuhu 27

By | 13 Agustus 2022

Dua Mol Gas Ideal Pada Awalnya Bersuhu 27.

Soal 1

Sejumlah gas didinginkan sehingga volumenya menciut berpunca 4,0 L menjadi 2,5 L pada tekanan konstan 105
Hitung perjuangan luar yang dilakukan oleh tabun.

Solusi:

perjuangan luar puas proses tekanan konstan (isobarik) dihitung dengan persamaan
W = p ∆V = p (V2
– V1), maka
W = 105
Pa (2,5 L – 4,0 L) =
– 1,5 x 102
J = – 150 J


Kampanye negatif mengatakan bahwa volume gas berkurang.

Soal 2





Grafik di bawah ini mengatakan suatu transisi kejadian gas. Hitung perjuangan yang dilakukan n domestik tiap bab siklus: (a) dari a ke b, (b) berusul b ke c, (c) berpangkal a ke c melalui b, (d) dari a ke c langsung, (e) bandingkan hasil (c) dan (d) kemudian nyatakan kesimpulan beliau, (f) perjuangan berpokok a kembali pula ke a melalui bc, (g) luas siklus abca, (h) bandingkan hasil (f) dan (g) kemudian nyatakan inferensi anda!
ac
= (10 – 4) m3
= 6 m3

bc
= (180 – 100) kPa = 80 kPa
aa’
= 100 kPa


(a) Usaha berbunga proses a ke b,
Wab
,
W
ab

= + luas
abc’a’
(bertanda nyata lantaran Vb
> Va)
= Luas ∆abca
+ luas persegi panjang
acc’a’a

= (ac
x
bc)/2  + (ac
x
aa’)
= (6 x 8 x 104/2 + 6 x (1 x 105) = 8,4 x 105
J

(b) Usaha berasal proses b ke c, Wbc,
Wbc
= 0 lantaran
volume tunak

(c) Usaha berpangkal a ke c melalui b, Wabc,
Waksara
= Wab
+ Wbc
= 8,4 X 105
J

(d) Usaha dari proses a ke c berbarengan, Wac,
Wac
= luas persegi tataran
acc’a’a
=
6,0 x 105
J

(e) Situasi proses
leter
dan proses
ac
sama, yaitu keadaan awal a dan keadaan selesai c. Operasi yang dilakukan gas ternyata tidak sama. Dapatlah kita simpulkan bahwa
usaha yang dilakukan gascak bagi suatu perubahan situasi mengelepai pada pelintasan yang ditempuh intern peralihan peristiwa tersebut. Walaupun kedudukan mulanya dan radu gas sama, tetapi lintasan yang ditempuh berbeda maka, pertentangan yang dilakukan gas merupakan berbeda. Karena penangkisan bergantung lega penyeberangan yang ditempuh, maka dikatakan bahwa persabungan bukanlah kepentingan keadaan.

Baca juga:   Lukislah Sudut Yang Besarnya Sama Seperti Pada Gambar Berikut

(f) Usaha semenjak a ke a melewati bc, Wabca,

Wabca
= Wab
+ Wbc
+ Wca
= 8,4 x 105
J + 0 + (- 6,0 x 105
J) =
2,4 x 105
J

(g) Luas siklus
abcd
= luas segitiga = (ac
x
bc)/2 = 6 x 8 x 105
J =
2,4 x 105
J


(h) Hasil dari (f) seperti (g), dapatlah kita mengambil suatu penali bahwa,
usaha siklus = luas siklus
(usaha yang dilakukan gas mulai dari suatu kejadian semula pula lagi ke peristiwa mulanya tersebut begitu juga

luas siklus
)

Cak bertanya 3

Dua mol gas ideal lega awalnya bersuhu 27
C, volume V1
dan impitan p1
= 6,0 atm. Gas mengembang secara isotermik ke debit V2
dan tekanan p2
= 3,0 atm. Hitung perjuangan luas yang dilakukan tabun!

Solusi:
Kita hitung tinggal ratio V2/V1
dengan memakai pertepatan asap konseptual untuk proses
isotermik, ialah pV = C atau p1V1
= p2V2, maka V2/V1
= 2,0
Selanjutnya perjuangan yang dilakukan gas dalam proses isotermik yaitu
W = nRT ln (V2/V1) = (2,0 mol)(8,3 J/molK)(300 K) ln 2,0 =
11,5 J

Soal 4

Dua mol gas helium (γ = 5/3) suhu awalnya 27C dan menempati piutang 20 L. Gas mula-mula memuai pada tekanan konstan setakat volumenya menjadi dua kali. Kemudian asap mengalami satu transisi adiabatik setakat suhunya juga ke biji awalnya. (R = 8,3 J/molK). (a) Buatlah denah proses yang dialami tabun pada diagram p-V, (b) berapa debit dan impitan selesai gas, dan (c) berapa perjuangan yang dilakukan asap?

Solusi:
(a) Misalkan kejadian awal tabun A. Permulaan asap mengalami pertukaran sreg impitan tunak (isobarik) semenjak situasi A ke keadaan B. Proses A à B digambarkan pada diagram p-V sebagai garis horizontal sepanjang sumbu V. Kemudian garis mengalami perlintasan adiabatik berusul B ke C. Proses adiabati B à C digambarkan sreg grafik p-V bak garis membusur. Sketsa proses dari A à Bà C pada diagram p-V merupakan sebagai berikut.


(b)
Hal awal gas
(bintik A), temperatur awal Tepi langitA
= 27 + 273 = 300 K, tagihan VA
= 20 L = 20 x 10-3
m3, jumlah mol n = 2 mol. Tekanan pada A, pA, dihitung dengan persamaan gas arketipe,

Baca juga:   Abstraksi Yang Sesuai Dengan Kutipan Teks Eksposisi Di Atas Adalah

pV = nRT
pA
= nRT/VA
= (2 x 8,3 x 300)/0,02 = 2,5 x 105
Pa
perubahan berpokok A ke B melalui proses
isobarik (tekanan ki ajek),
sehingga pB
= pA
= 2,5 x 105
Pa, dan debit menjadi dua mana tahu, VB
= 2VA, VB
= 2 (20 L) = 40 x 10-3
m3. Hawa gas di B dihitung dengan persamaan V/Kaki langit = C,
VB/TB
= VA/Lengkung langitA
à TB
= (VB/VA)UfukA
= 2TA
= 600 K
Perubahan dari B ke C melalui proses
adiabatik, dengan suhu TC
= 300 K. Volume akhir, VC, dihitung dengan persamaan
TC(VC)γ – 1
= FalakB(VB)γ – 1

(VC/VB)γ – 1
= UfukB/TA
= 600/300 = 2
VC/VB
= 2
1/(γ – 1)


VC/VB
= 2
1/(5/3 – 1)

= 23/2

VC/VB
= 2√2
VC
= 2√2 VB
=
80√2 x 10-3
m3


Tekanan selesai , pC
dihitung dengan paralelisme umum gas ideal untuk kuantitas mol teguh, pV/T = C atau
pCVC/TC
= pBVB/TB

pC
= pBVBTC/VCTB
= (2,5 x 105
(1/2√2))(300/600) = 5√2/16 x 105
Pa

(c) Bersumber A ke B yaitu proses
isobarik, sehingga
WAB
= p(VB
– VA) = 2,5 x 105
(40 x 10-3
– 20 x 10-3) = 5,0 x 103
J
Dari B ke C ialah proses
adiabatik, sehingga WAB
dihitung dengan persamaan
WBC
= 1/(γ – 1) [pBVB
– pCVC] = 3/2[(2,5 X 105(40 x 10-3) – (5√2/16 x 105)(80 x 10-3))]
WAB
=
7,5 x 103
J


Usaha total dari A à B à C, WABC, adalah
WAksara
= WAB
+ WBC
= 5,0 x 103
+ 7,5 x 103
=
12,5 x 103
J = 12,5 kJ

Dua Mol Gas Ideal Pada Awalnya Bersuhu 27

Source: https://ilmuberkelas.blogspot.com/2019/01/soal-dan-penyelesaian-perjuangan-dalam.html