Sistem gas melakukan usaha luar apabila volume sistem bertambah. Dengan bertambahnya volume ini, sistem melakukan usaha untuk melawan tekanan udara di luar sistem. Perhatikan Gambar 9.8! Sistem gas mulamula berada dalam kondisi P1 , V1 , dan T1 berada dalam ruang yang salah satu sisinya dibatasi torak. Pada kasus ini dinding berupa dinding diatermal. Ketika sistem menyerap kalor secara isobarik, maka akan terjadi perubahan volume sistem menjadi V2 dimana V2 > V1 . Usaha luar yang dilakukan oleh sistem gas dapat dijabarkan sebagai berikut.
W = F · s
Karena F = p A,
maka: W = (PA)s
= (PA) × (h2 – h1 )
= P (A h2 – A h1 ) = P (V2 – V1 )
W = P × Δ V
Keterangan:
W : usaha luar
P : tekanan sistem
Δ V : perubahan volume
Contoh Soal dan Pembahasan :
B. Energi Dalam (U) Gas Monoatomik
Coba Anda ingat lagi pada pembahasan sebelumnya tentang teori
kinetik gas. Berapa energi kinetik total yang dimiliki oleh sistem yang
terdiri atas N buah partikel gas?
Besarnya energi total ini disebut
sebagai “energi dalam” sistem, yaitu U = N · Ek
.
Karena N×Ek
= 3/2 PV, maka U =
3/2 PV dan dengan melihat lagi
persamaan gas ideal pV = nRT, maka akan diperoleh persamaan
sebagai berikut.
U = 3/2
nRT
Berdasarkan persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa
suatu sistem gas akan mengalami perubahan energi dalamnya jika
mengalami perubahan suhu.
Contoh Soal dan Pembahasan :
0 komentar:
Posting Komentar