Suatu gas ideal sebanyak 1 mol melakukan usaha sehingga volumenya Menjadi 8 kali volume awal pada suhu tetap. Usaha yang dilakukan sebesar

Kelas: VIII

Mata pelajaran: Fisika

Materi:  Tekanan Gas Ideal

Kata Kunci: Proses Isotermal

Jawaban pendek:

Suatu gas ideal sebanyak 1 mol melakukan usaha sehingga volumenya menjadi 8 kali volume awal pada suhu tetap.

Usaha yang dilakukan sebesar 17,268 T joule, dimana T adalah suhu gas dalam satuan Kelvin.

Jawaban panjang:

Pada gproes 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 suatu gas ideal dengan jumlah molekul 1 mol pada suhu tetap T, mengalami ekspansi atau pelebaran dari kondisi volume awal  V liter menjadi kondisi volume akhir 8V liter pada suhu tetap, maka besar usaha adalah:

 W = n R T  ln (V₂ / V₁)

     = (1)(8,31)(T) ln (8V/ V)

     = (1)(8,31)(T) ln (8)

     = (1)(8,31)(T)(2,078)

     = 17,268 T joule

Jadi usaha yang terjadi adalah sebesar 17,268 T joule, dimana T adalah suhu gas dalam satuan Kelvin.