Page 1042 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 12 Gas dan Termodinamika

kerja pada sistem sebesar 1800 J?

19) Gas ideal ditekan perlahan-lahan pada tekanan konstant 2,0 atm
sehingga volumnya berubah dari 10,0 L menjasi 2,0 L. Pada proses ini
gas mengalami penurunan suhu. Kemudian gas dipanaskan pada
volum konstant sehingga suhu gas kembali sama dengan suhu awal.
(a) Tentukan kerja total yang dilakukan gas. (b) Tentukan kalor total
yang mengalir masuk ke dalam gas.

20) Dalam sebuah mesin, gas sebanyak 0,25 mol mengembang dengan
cepat secara adiabatic dalam silinder. Dalam proses tersebut, suhu
turun dari 1150 K menjadi 400 K. Berapa kerja yang dilakukan gas?
Anggap pada suhu tersebut, kapasitas kalor gas memenuhi
C  ) 2 / 3 ( nR .
V

21) Tentukan perubahan energi dalam 1,0 L air yang diuapkan pada suhu
100 C dan tekanan atmosfer sehingga seluruhnya menjadi uap yang
o
memiliki volum 1681 L dan suhu 100 C. Diketahui kalor laten
o
penguapan air adalah Lv = 2,26  10 J/kg.
6
22) Berapakah efisiensi maksimum sebuah mesin panas yang bekerja
antara reservoir bersuhu 20 C dan 100 C. Mesin tersebut
o
o
menghasilkan kerja dengan daya 1 kW. Berapa laju penyerapan energi
dari reservoir panas?
23) Sebuah pabrik pembuat mesin mengklaim sebagai berikut. Energi
input ke mesin pe detik adalah 9,9 kJ pada suhu 375 K. Energi output
per sekon adalah 4,0 kJ pada suhu 225 K. Apakah kalian percaya
dengan klaim tersebut?

24) Gambarkan diagram P-V proses berikut ini: 2,0 L gas ideal didinginkan
pada tekanan atmosfer hingga mencapai volum 1,0 L kemudian
dikembangkan secara isotermal sehingga mencapai volum awal 2,0 L.
Terakhir, tekanan diperbesar pada volum konstan sehingga dicapai
keadaan awal.

25) Dalam sebuah mesin, gas ideal ditekan secara diabatik sehingga
volumnya menjadi setengahnya. Pada proses tersebut, sebanyak 1359
J kerja dilakukan pada gas. (a) Berapa banyak kalor yang mengalir
masuk atau keluar gas? (b) Berapa perubaha energi dalam gas? (c)
Apakah suhu naik atau turun?

26) Suhu pembuangan sebuah mesin adalah 230 C. Berapakah suhu
o
reservoir bersuhu tinggi agar efisiensi Carnot adalah 28 persen?

27) Sebuah pembangkit tenaga nuklir bekerja dengan efisiensi 75% dari
efisiensi maksimum Carnot yang bekerja antara suhu 600 C dan 350
o

1029