1 L gas diatomik dimampatkan secara adiabatik hingga volume 0,5 L.setelah dimampatkan, suhu gas menjadi 500 k sehu sebelum dimampatkan adalah

Jadi, suhu sebelum dimampatkan secara adiabatik sekitar 379 K.

Pendahuluan

Hai ! Disini saya akan membantu Anda untuk membahas materi mengenai "hubungan volume dan suhu pada pemampatan adiabatik gas diatomik". Disini, kita tidak bisa menggunakan Hukum Charles, karena akan membahas dua istilah khusus, yaitu :

Pemampatan Adiabatik

Pemampatan adiabatik (proses adiabatik), yaitu bagian dari proses dalam hukum termodinamika yang dimana kalor (Q) tidak ada yang masuk atau yang keluar. Kalor disini adalah dalam artian energi. Dengan kata lain, pemampatan hanya akan memengaruhi perubahan suhu, dan perubahan suhu ini yang otomatis mengubah tenaga dalam ([tex]\sf{U}[/tex]) dari suatu gas.

Gas Diatomik

Gas diatomik yaitu gas dengan bentuk molekul yang tersusun atas dua atom sejenis. Gas diatomik dipengaruhi oleh suhu derajat kebebasan (f) nya. Derajat kebebasan pada setiap suhu sebagai berikut.

• Pada rentang suhu 0K – 300K disebut suhu rendah. Memiliki derajat kebebasan (f) yaitu 3.
• Pada rentang suhu 300K – 500K disebut suhu menengah. Memiliki derajat kebebasan (f) yaitu 5.
• Pada rentang suhu 500K – >1.000K disebut suhu tinggi. Memiliki derajat kebebasan (f) yaitu 7.

Pembahasan

Untuk mengerjakan persoalan ini, Anda harus memahami persamaan-persamaan berikut.

Hubungan Suhu dan Volume Pemampatan Adiabatik

[tex]\sf{\bold{T \cdot V^{\gamma-1} = konstan}}[/tex]

Jika terdapat dua sampel :

[tex]\boxed{\sf{\bold{T_1 \cdot (V_1)^{\gamma-1} = T_2 \cdot (V_2)^{\gamma-1}}}}[/tex]

Dengan ketentuan:

• T = suhu mutlak (K)
• V = volume gas (L)
• [tex] \sf{T_1} [/tex] = suhu mutlak gas pada sampel 1 (K)
• [tex] \sf{T_2} [/tex] = suhu mutlak gas pada sampel 2 (K)
• [tex] \sf{V_1} [/tex] = volume gas pada sampel 1 (L)
• [tex] \sf{V_2} [/tex] = volume gas pada sampel 2 (L)
• [tex] \sf{\gamma} [/tex] = konstanta laplace

Konstanta Laplace

Pada termodinamika, konstanta laplace dapat dinyatakan dalam persamaan :

[tex]\boxed{\sf{\bold{\gamma = \frac{f + 2}{f}}}}[/tex]

Dengan ketentuan :

• [tex] \sf{\gamma} [/tex] = konstanta laplace
• f = derajat kebebasan

Langkah Penyelesaian

Diketahui :

• [tex] \sf{T_2} [/tex] = suhu mutlak gas pada sampel 2 = 500 K
• [tex] \sf{V_1} [/tex] = volume gas pada sampel 1 = 1 L
• [tex] \sf{V_2} [/tex] = volume gas pada sampel 2 = 0,5 L

Ditanya :

• [tex] \sf{T_1} [/tex] = suhu mutlak gas pada sampel 1 = .... K

Jawaban :

• Rangkai terlebih dahulu persamaan untuk menghitung suhu mutlak akhir (sampel 2).

[tex]\sf{T_1 \cdot V_1^{\gamma-1} = T_2 \cdot V_2^{\gamma-1}}[/tex]

[tex]\sf{T_1 = T_2 \cdot \frac{(V_1)^{\gamma-1}}{(V_2)^{\gamma-1}}}[/tex]

[tex]\sf{\bold{T_1 = T_2 \cdot (\frac{V_2}{V_1})^{\gamma-1}}}[/tex]

• Tentukan nilai konstanta laplace ([tex] \sf{\gamma} [/tex]). Ingat ! Suhu disini adalah suhu awal, yaitu 500K (suhu menengah).

[tex] \sf{\gamma = \frac{f + 2}{f}}[/tex]

[tex] \sf{\gamma = \frac{5+ 2}{5}}[/tex]

[tex] \bold{\sf{\gamma = 1,4}} [/tex]

• Aplikasikan angka-angka yang tersedia beserta dengan konstanta laplace yang telah dihitung sebelumnya.

[tex]\sf{T_1 = T_2 \cdot (\frac{V_2}{V_1})^{\gamma-1}}[/tex]

[tex]\sf{T_1 = 500 \cdot (\frac{0,5}{1})^{1,4-1}}[/tex]

[tex]\sf{500 \cdot (0,5)^{0,4} = T_2}[/tex]

[tex]\sf{T_1 \approx 500 \cdot 0,758}[/tex]

[tex]\boxed{\sf{\bold{T_1 \approx 379 \: K}}}[/tex]

Kesimpulan Terlihat

Jadi, suhu sebelum dimampatkan secara adiabatik sekitar 379 K

Pelajari Lebih Lanjut

• Menentukan suhu akhir hasil pemampatan adiabatik https://brainly.co.id/tugas/21409738
• Menentukan energi dalam dari satu mol gas diatomik pada suhu tertentu https://brainly.co.id/tugas/16096414
• Menentukan kerja yang dilakukan gas saat terjadi proses adiabatic https://brainly.co.id/tugas/47458146

Detail Jawaban

Kelas : 11

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 10 – Termodinamika

Kode Kategorisasi : 11.6.10

Kata Kunci : pemampatan adiabatik gas diatomik; konstanta laplace; menentukan suhu awal sebelum pemampatan.

#SolusiBrainlyCommunity