AHLAN WA SAHLAN

Minggu, 08 Januari 2017

Contoh Soal & Pembahasan Ipa Fisika Materi TEORI KINETIK GAS bagian 2

Contoh Soal & Pembahasan Ipa Fisika Materi TEORI KINETIK GAS


1.    5 mol gas memuai secara isotermis pada suhu 270 C,sehingga volume-nya berubah dari 20 cm3 menjadi 50 cm3 .Berapa usaha  yang diperlukan gas dan kalor yang diperlukan   ??

Penyelesaian :

Diketahui :
T = 27+273 = 300
n = 5 mol = 5.10-3 Mol
V1 = 20 cm3
V2 = 50 cm3

Ditanyakan : P  = …?

Jawab :
W = n.R.T ln(V2/ V1)
     = n.R.T(lnV2-lnV1)
     = 5.10-3x 8314x300x 
       (ln50-ln20)
     = 12471(3,91-2,99)
     = 11473,32 J
DQ = DU + DW
Isotermis DU = 0
 Q = W = 11473,32 J

2.    Gas menerima kalor sebesar 8000 kalori menghasilkan usaha sebesar 14000 J. Berapa perubahan energi dalam gas ?
( 1 kalori = 4,18 J )

Penyelesaian :

Jawab :
DQ = DU + DW
DU = DQ - DU
       =33440-14000
       = 19440 J

3.     

Ditanya :
1. Usaha Total Gas
2.  Kalor yg diperlukan

Penyelesaian :

Diketahui :
A-B isobarik ðWAB=PDV
B-C isotermis ðWBC= 0
C-D isobarik ðWCD=PDV
D-A isotermis ðWDA= 0
Ditanyakan : DW & DQ

Jawab :
Proses A-B Isobarik
WAB=PA( VB – VA )
       = 4.105x(4-2)=8.105 J
Proses C-D Isobarik
WCD=PC( VD – VC )
       = 2.105x(2-4)
       = -4.105 J
Usaha Total (WTot):
WTot= WAB+ WCD
        = 8.105 - 4.105
        = 4.105  J               

Cara lain yaitu dengan melihat luas bidang ABCD
WTot= AB x AD
        = 2 x 2.105
        = 4.105  J               
Kalor yang diperlukan
DQ = DU + DW
DU = 3/2 n.R.(TA-TA) = 0
DQ = DW= WTot = 4.105  J

4.    Sebuah refrigerator (mesin pendingin) dengan efisiensi 40% dapat memindahkan 3,888.106 J/jam, dari dalam ruang yang suhunya 30C ke luar ruangan yang suhunya 320C . Hitunglah :
a.Jumlah kalor yang dise-rap oleh mesin itu tiap jam
b.jumlah kalor yang dise-rap oleh mesin itu tiap jam andaikan mesin dianggap pendingin ideal Carnot

Penyelesaian :

Diketahui :
 h = 40%
 T1 = 32 +273 =305 K
 T2 =  5 +273  =278 K
 Q2 = 3,888.106 J
  t = 1 jam = 3600 s

Ditanya :
1. Q1 (h = 40% )
2. Q1 (h = 100% )

Jawab :
a.


b. h   = 100 % , maka
    Q2 = (100/40). 3,888.106
               = 9.720.000 J/jam
 Q2/Q1 = T2/ T1
   Q1 = ((9.720.000)x305):276
   Q1 = 10.741.304,35 J/jam



Tidak ada komentar:

Posting Komentar