2 Contoh Soal Isotermal dalam Ilmu Fisika

https://pixabay.com/id/users/geralt-9301/ - contoh soal isotermal

Contoh soal isotermal merupakan materi yang didapatkan dalam pelajaran fisika di bangku sekolah. Isotermal dikenal sebagai suatu proses termodinamika yang menyatakan bahwa suhu sistem tetap konstan. Perpindahan panas ke dalam atau keluar dari sistem biasanya terjadi pada kecepatan lambat dan kesetimbangan termal dapat dipertahankan.

Baca Juga: Contoh Soal Vektor Fisika dan Jawabannya

Mengenal Isotermal dalam Ilmu Fisika

Sebelum melihat contoh soal isotermal dan pembahasannya. Perlu kamu ketahui bahwa umumnya saat proses isotermal terjadi, akan ada perubahan dalam energi internal, energi panas, dan bekerja.

Mengutip dari buku Maestro Fisika: Bank Soal SBMPTN - SNMPTN, Rodika Utama, 2020, proses isotermis adalah proses perubahan yang dialami gas pada suhu system selalu dipertahankan konstan atau ΔT = 0. Dalam proses isotermis atau isotermal, hukum Boyle yang berlaku adalah:

P1 V1 = P2 V2

https://pixabay.com/id/users/avantrend-321510/

Contoh Soal Isotermal

Berikut 2 contoh soal isotermal yang disertai dengan cara menyelesaikannya.

1. Sepuluh mol gas helium memuai secara isotermal pada suhu 47°C sehingga volumenya menjadi dua kali volume semula. Berapa usaha yang telah dilakukan oleh gas helium tersebut.

Diketahui:

T = 47°C = (47 + 273) K = 320 K dan

V2 = 2V1

Usaha yang dilakukan gas pada proses isotermal dapat dihitung dengan menggunakan formulasi rumus persamaan berikut:

W = nRT ln (V2 / V1)

W = (10 mol) ( 8,31 J/mol)(320 K) ln(2V1 / V1)

W = 26.592 ln 2 = 18.428 joule

Jadi usaha yang dilakukan pada proses isotermal adalah 18.428 J.

2. Satu mol gas ideal pada 27 ° C diekspansikan isotermal dan reversibel dari 10 sampai 1 bar. Hitung prosesnya pada perubahan tersebut!

Penyelesaian:

Wmax= -RT In ( V₂ / V₁ )

= - RT In ( P₁ / P₂ )

= - ( 8,314 J K¹ mol¹ ) ( 300 K ) In ( 10/1 )

= -5746 J mol - ¹

ΔA = Wax

ΔU 0

q = W = 5746 J mol - ¹

ΔH ΔU + Δ( PV ) = 0

ΔG J V dp RT In ( P₂ / P₁ ) 10

ΔG = ( 8,314 J K¹ mol ¹ ) ( 300 K ) In ( 1/10 ) 22 82 %

Itu tadi dua contoh soal isotermal yang biasa ditemui pada pelajaran fisika. Semoga bisa digunakan sebagai bahan belajar di rumah. (DNR)