Rumus dan Contoh Soal Proses Isobarik serta Pembahasannya

Ilustrasi mengerjakan soal fisika tentang isobarik. Foto: Pexels/Péter Miklós

Contoh soal proses Isobarik penting diketahui siswa yang duduk di kelas 11 khususnya di mata pelajaran fisika. Di salah satu bab akan membahas termodinamika. Nah, termodinamika sendiri merupakan perubahan energi panas menjadi energi lain.

Dalam termodinamika, terdapat empat macam proses yang salah satunya adalah isobarik. Nah, dalam artikel berikut akan menjelaskan rumus dan contoh soal proses isobarik lengkap dengan pembahasannya yang dapat digunakan sebagai bahan belajar.

Baca Juga: (Contoh Soal Tekanan Zat Padat dan Jawabannya Lengkap)

Rumus dan Contoh Soal Proses Isobarik serta Pembahasannya

Contoh isobarik dalam kehidupan sehari-hari. Foto: Unsplash/Michal Balog

Isobarik adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap. Misalnya saja air mendidik pada tekanan kontan. Hal ini terjadi karena gas berada dalam tekanan konstan, sedangkan gas melakukan usaha.

Menurut Hukum Charles, persamaan keadaan gas pada proses isobarik dinyatakan dengan persamaan:

V/T = konstan

atau

V1/T1 = V2/T2

Oleh karena volume sistem berubah sedangkan tekanannya tetap, usaha yang dilakukan oleh sistem dinyatakan dengan rumus:

W = p ΔV = p (V2 – V1)

Di mana:

W = Usaha

p = Tekanan

ΔV = Besaran perubahan volume

Contoh

Dikutip dari buku Super Bank Soal Fisika oleh Sandy Hermawan, ST. (2010: 123), contoh soal tentang isobarik yakni:

Suatu sistem gas ideal volumenya 60 liter dan suhunya 27°C dan menyerap kalor sebesar 6.000 J dari lingkungannya. Sistem mengalami pemuaian secara isobarik pada tekanan 2 atm (1 atm= 1,013x 105 Pa) sehingga suhunya berubah menjadi 1270C maka pada sistem ini berlaku:

Volume akhir gas menjadi 80 liter.

Perubahan energi dalam gas adalah 1.948 J

Jawaban:

Diketahui:

V1 = 60 L

T1 = 27°C = 300 K

P1 = 2 atm = 2,026 x 10^5 Pa

T2 = 127°C = 400 K

Jawaban:

Poin P1: V2 = ...?

Pada proses isobarik, berlaku:

V1/T1 = V2/T2

60/300 = V2/400

V2 = 400.60/300

= 80 L

Poin 2: ΔU = ...?

Dalam mencari ΔU, kita perlu mencari usaha (W) terlebih dahulu. Pada proses isobarik, rumus usaha adalah:

W = p (V2 – V1)

W = 2,026 x 10^5 Pa (80-60).10^-3 J

W = 2,026 x 10^5 Pa (20).10^-3 J

W = 4.052 J

Adapun besaran perubahan energi berdasarkan hukum I termodenamika adalah:

ΔU = Q – W

ΔU = 6.000 – 4.052

ΔU = 1.948 J

Itulah rumus dan contoh soal isobarik lengkap dengan penjelasannya. Untuk mengerjakan soal seperti ini, cermati dan teliti dalam mengerjakannya. Sehingga tidak salah dalam mengerjakannya.(MZM)