Berapa kali volume 5 mol harus diperbesar?

Berapa kali volume 5 mol gas ideal harus ditingkatkan selama pemuaian isotermal jika entropinya meningkat sebesar 57,6 J/K?

Soal 20323. Solusi detail dengan catatan singkat tentang kondisi, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya. Jika Anda memiliki pertanyaan mengenai solusinya, silakan menulis. Saya mencoba membantu.

Untuk mengatasi masalah ini perlu menggunakan persamaan keadaan gas ideal, serta hukum kekekalan energi dan rumus perubahan entropi.

Syarat soalnya adalah: perlu dicari berapa kali volume 5 mol gas ideal harus diperbesar selama pemuaian isotermal jika entropinya bertambah 57,6 J/K.

Dalam hal ini, karena proses terjadi selama ekspansi isotermal, suhu gas akan tetap tidak berubah. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan persamaan keadaan gas ideal untuk mencari volume gas pada keadaan awal dan akhir.

Untuk keadaan awal kita memiliki: V1 = nRT/P, dimana n = 5 mol, R adalah konstanta gas universal, T adalah suhu, P adalah tekanan.

Untuk keadaan akhir yang kita miliki: V2 = nRT/(P+ΔP), dengan ΔP adalah perubahan tekanan selama ekspansi isotermal.

Hukum kekekalan energi untuk proses isotermal berbentuk: Q = W, dimana Q adalah aksi termal dan W adalah usaha yang dilakukan oleh gas.

Dari rumus perubahan entropi, kita dapat menyatakan perubahan aksi termal: ΔQ = TΔS.

Jadi, kita dapat menyatakan perubahan kerja gas melalui perubahan aksi termal: W = -ΔQ = -TΔS.

Mengganti ekspresi yang diperoleh untuk kerja gas dan volume gas pada keadaan awal dan akhir ke dalam persamaan kekekalan energi, kita memperoleh: -TΔS = PΔV, dimana ΔV = V2 - V1.

Berdasarkan rumus perubahan volume selama proses isotermal (P1V1 = P2V2), kita dapat menyatakan ΔP dalam bentuk P1 dan P2: ΔP = P1 - P2 = P1 - P1V1/V2.

Mengganti ekspresi yang dihasilkan untuk ΔP ke dalam persamaan konservasi energi, kita memperoleh: -TΔS = P1(V2 - V1)/V2 + P1.

Menyatakan V2 dalam bentuk V1 dan faktor muai volume k = V2/V1, kita peroleh: k = 1/(1 - ΔP/P1) = 1 + ΔV/V1.

Jadi, kita telah memperoleh rumus koefisien kenaikan volume gas ideal selama ekspansi isotermal: k = 1 + (TΔS)/(P1V1).

Dengan mensubstitusikan nilai yang diketahui (T, ΔS, P1, V1) ke dalam rumus ini, Anda dapat mencari faktor pertambahan volume yang diinginkan.

Jadi, jawaban soal akan bergantung pada nilai suhu, tekanan, dan volume awal, yang tidak ditunjukkan dalam kondisi. Jika Anda memberikan nilai-nilai ini, saya dapat membantu Anda memecahkan masalah tersebut.

***

Untuk menjawab pertanyaan berapa kali perlu menambah volume sebesar 5 mol, Anda perlu mengetahui zat apa yang termasuk dalam jumlah mol tersebut. Mol adalah satuan ukuran jumlah suatu zat, jadi untuk menjawab pertanyaan tersebut Anda perlu mengetahui massa molar zat yang terkandung dalam 5 mol.

Tanpa informasi ini, mustahil untuk menentukan secara pasti berapa kali volume perlu ditingkatkan. Jika kita berasumsi bahwa kita mengetahui massa molar suatu zat, maka untuk menentukan pertambahan volume yang diperlukan perlu diketahui massa jenisnya. Setelah ini Anda bisa menggunakan rumus:

V2 = (m/p)*k,

dimana V2 adalah volume yang dibutuhkan, m adalah massa zat, p adalah massa jenis zat, k adalah koefisien pertambahan volume.

Oleh karena itu, untuk menjawab pertanyaan tersebut perlu diketahui massa molar dan massa jenis zat, serta koefisien pertambahan volume. Tanpa informasi ini, mustahil menentukan berapa kali volume 5 mol perlu diperbesar.

***

1. Produk digital yang hebat! Memperoleh akses cepat ke informasi yang diperlukan.
2. Sangat mudah untuk membeli barang digital, semuanya secara instan dan tanpa membuang waktu.
3. Menghemat banyak waktu dengan membeli produk digital daripada pergi ke toko.
4. Kualitas barang digital yang sempurna, semuanya berfungsi tanpa kegagalan atau penundaan.
5. Pilihan produk digital yang luar biasa, Anda dapat menemukan semua yang Anda butuhkan.
6. Produk digital memungkinkan saya mengakses informasi unik yang tidak dapat saya temukan di sumber lain.
7. Cara cepat dan mudah mendapatkan materi yang Anda butuhkan berkat produk digital.
8. Sangat mudah untuk membeli barang digital kapan saja sepanjang hari, tanpa meninggalkan rumah.
9. Peluang bagus untuk membeli produk digital dengan banyak materi tambahan dan bonus.
10. Dengan produk digital, bahan belajar saya selalu tersedia, nyaman dan menghemat tempat.

Keunikan:

Produk digital yang sangat nyaman yang membantu menghemat waktu dan tenaga saat bekerja dengan data.

Sangat akurat dan andal, memungkinkan Anda mendapatkan informasi yang benar tanpa kesalahan.

Menginstal dengan cepat dan mudah di komputer atau perangkat lain.

Antarmuka yang nyaman dan kontrol intuitif.

Memungkinkan Anda memproses informasi dalam jumlah besar dengan mudah.

Ideal untuk kerja tim dan berbagi data dengan rekan kerja.

Meningkatkan kualitas dan efisiensi kerja, memungkinkan Anda mendapatkan informasi yang Anda butuhkan dengan cepat.

Memberikan kemampuan untuk membuat laporan dan grafik dengan beberapa klik.

Aman dan aman, melindungi informasi dari akses yang tidak sah.

Pembaruan dan peningkatan terus-menerus membuat produk digital ini semakin bermanfaat dan nyaman digunakan.