Suatu gas berproses secara isobarik dimana volume mula mula 3L dan tekanan tetap sebesar 2x10^5 N/m2 hingga volume akhir menjadi 4L tentukan usaha yang di lakuk

Mata pelajaran: Fisika   

Kelas: 11 SMA

Kategori: termodinamika

Kata kunci: usaha termodinamika

Kode kategori berdasarkan kurikulum KTSP: 11.6.10

Jawaban:

Diketahui:

V1 = 3 liter

V2 = 4 liter

P = 2x10⁵ Pa

Ditanya:

W = ?

Jawab:

Soal tersebut terjadi pada proses isobaris karena tekanannya tetap.

Untuk mencari usaha, gunakan persamaan

W = p ( ΔV) = p (V2 – V1)

W = 2x10⁵ (4 L – 3 L) × 10–3 m3 = 200 Joule.

Jadi usaha yang dilakukan gas sebesar 200 Joule.

Pembahasan lebih lanjut:

Secara umum, usaha termodinamika dirumusakan sebagai:

W = p ( ΔV) = p (V2 – V1)

Selanjutnya, usaha yang dilakukan oleh sistem (gas) terhadap lingkungannya bergantung pada proses -proses dalam termodinamika, di antaranya proses isobarik, isokhorik, isotermal, dan adiabatik. Pada proses isokhorik, usaha termodinamiknya bernilai nol karena perubahan volumnya juga nol.

Nilai W dapat berharga positif atau negatif bergantung pada ketentuan berikut:

a. Jika gas memuai sehingga perubahan volumenya berharga positif, gas (sistem) tersebut dikatakan melakukan usaha yang menyebabkan volumenya bertambah. Dengan demikian, usaha W sistem berharga positif.

b. Jika gas dimampatkan atau ditekan sehingga perubahan volumenya berharga negatif, pada gas (sistem) diberikan usaha yang menyebabkan volume sistem berkurang. Dengan demikian, usaha W pada tersebut sistem ini bernilai negatif.