Page 188 - FISIKA SMA KELAS XI

b. Energi Dalam (U) Gas Monoatomik
Coba Anda ingat lagi pada pembahasan sebelumnya tentang teori
kinetik gas. Berapa energi kinetik total yang dimiliki oleh sistem yang
terdiri atas N buah partikel gas? Besarnya energi total ini disebut
sebagai “energi dalam” sistem, yaitu U = N · E .
k
3 3
Karena N×E = PV, maka U = PV dan dengan melihat lagi
k 2 2
persamaan gas ideal pV = nRT, maka akan diperoleh persamaan
sebagai berikut.

3
U = nRT
2
Berdasarkan persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa
suatu sistem gas akan mengalami perubahan energi dalamnya jika
mengalami perubahan suhu.

CONTOH SOAL

Suatu gas yang berada dalam ruang yang fleksibel memiliki tekanan
1,5 × 10 Pa, suhu 27º C, dan volume 12 liter. Ketika gas menyerap
5
kalor suhunya menjadi 127º C. Hitunglah energi gas mula-mula, vol-
ume gas sekarang, energi dalam sistem gas sekarang!
Diketahui : P = 1,5 × 10 Pa T 1 = 27 + 273 = 300 K
5
1
V = 12 liter = 1,2 × 10 m 3 T 2 = 127 + 273= 400 K
-2
1
Ditanyakan: a. U 1 = ...?
b. V = ...?
2
c. U 2 = ...?
Jawab :
a. U = n R T = 3 P V = 3 (1,5 × 10 ) × (1,2 · 10 )
-2
5
1 1 1 1
2 2
3
= 2,7 × 10 J
V V T 400
b. 1 = 2 V = 2 V = × (1,2 × 10 )
-2
T 1 T 2 2 T 1 1 300
-2
= 1,6 · 10 m 3
3 3
5
-2
c. U = n R T = P V = × (1,5 × 10 ) × (1,6 × 10 )
2 2 2 2 2 2
= 3,6 × 10 J
3

181