Sebanyak 3m² gas helium bersuhu 27°C dipanaskan secara isobarik 127°C. Jika 3 × 10⁵ N/m² maka usaha yang dilakukan gas adalah…

14. Sebanyak 3m² gas helium bersuhu 27°C dipanaskan secara isobarik 127°C. Jika 3 × 10⁵ N/m² maka usaha yang dilakukan gas adalah…
A. 140 kJ
B. 200 kJ
C. 260 kJ
D. 300 kJ
E. 320 kJ

Jawaban : D. 300 kJ

Diketahui:
P = 3 × 10⁵ N/m²
Asumsikan: V1 = 3 m³
T1 = 27°C = (27 + 273) K = 300 K
T2 = 127°C = (127 + 273) K = 400 K

Ditanya: W = .. ?

Pembahasan:

Proses isobarik adalah suatu proses perubahan sistem yang terjadi pada tekanan tetap. Pada proses isobarik, berlaku:

V1 / T1 = V2 / T2 … (1)
W = P(V2 – V1) … (2)

Keterangan:
T1 : suhu awal (K)
T2 : suhu akhir (K)
W : usaha yang dilakukan/diterima sistem (J)
P : tekanan gas (N/m²)
V1 : volume awal (m³)
V2 : volume akhir (m³)

Gunakan rumus (1) untuk menentukan volume akhir gas:

V1 / T1 = V2 / T2
3 / 300 = V2 / 400
1/100 = V2/400
V2 = (1/100) x 400
V2 = 4 m³

Gunakan rumus (2) untuk menentukan usaha:

W = P(V2 – V1)
W = 3 x 10^5 x (4 – 3)
W = 3 x 10^5 x (1)
W = 3 x 10^5 J
W = 300 kJ

Jadi, usaha yang dilakukan gas tersebut adalah D. 300 kJ.

Baca Juga :  Pada suatu hari, Ani, Bela, dan Caca membeli buah mangga dan buah pir di Toko Buah Segarasa. Ani membeli satu kilo buah mangga dan satu kilo buah pir seharga Rp17.000,00. Bela membeli dua kilo buah mangga dan tiga kilo buah pir seharga Rp44.000,00. Sedangkan Caca akan membeli lima kilo buah mangga dan dua kilo buah pir menggunakan dua lembar uang lima puluh ribuan. Uang kembalian yang diterima Caca adalah....