usaha yang di lakukan 5 mol gas pada suhu 300 k sebesar 9000 J. apabila volume awal gas adalah 8 m³ , berapakah volume akhir gas tersebut!

Kelas: VIII

Mata pelajaran: Fisika

Materi:  Tekanan Gas Ideal

Kata Kunci: Proses Isotermal

Jawaban pendek:

Usaha yang di lakukan 5 mol gas pada suhu 300 k sebesar 9000 J.

Apabila volume awal gas adalah 8 m³, maka volume akhir gas tersebut adalah 16 m³.

Jawaban panjang:

Pada proes termodinamika dalam gas ideal ini, proses yang terjadi adalah proses isotermik atau proses isotermal, yaitu proses dimana gas memiliki suhu tetap atau T₁= T₂ = T. Volume dan tekanan gas pada proses ini dapat berubah.

Besar usaha yang terjadi pada proses isotermal atau dapat dinyatakan dalam rumus:

W = n R T  ln (V₂ / V₁)

dimana:

W = usaha (dalam satuan joule)

n = jumlah molekul gas (dalam satuan mol)

R = konstanta gas ideal sebesar 8,31 J/mol K

T = suhu gas dalam satuan Kelvin.

V₁, V₂ = volume awal dan akhir (dalam satuan m³)

Sehingga, bila diketahui suatu gas ideal dengan jumlah molekul 5 mol pada suhu tetap (T) sebesar 300 Kelvin, kondisi volume awal  (V₁) sebesar 8 m³ liter dengan besar usaha (W) 9000 Joule. Maka volume akhir adalah:

 W = n R T  ln (V₂ / V₁)

9000 = (5)(8,31)(300) ln (V₂ / 8)

 9000 = (12465) ln (V₂ / 8)

ln (V₂ / 8) =  0,722

V₂ / 8 = 2

V₂ = 16 m³