TERMODINAMIKA
Termodinamika adalah cabang fisika yang mempelajari hubungan antara kalor dan usaha mekanik. Dalam pengertian yang lebih luas, termodinamika merupakan kajian tentang suhu dan kalor serta pengaruh suhu dan kalor terhadap sifat-sifat zat. Dengan konsepv dasar termodinamika ini sejal, sejak permulaan abad XIX, orang sudah berhasil menemukan mesin-mesin yang dapat membantu mempermudah pekerjaan manusia dan mempernyaman kehidupannya
Sistem, Keadaan Sistem, dan Koordinat Termodinamika
Sistem Adalah sesuatu yang menjadi pusat perhatian kita, Sistem termodinamika adalah suatu sistem yang keadaannya didiskripsikan oleh besaran-besaran termodinamika. Segala sesuatu di luar sistem (yang dapat mempengaruhi keadaan sistem) disebut lingkungan. Suatu permukaan yang membatasi sistem dengan lingkungannya di sebut permukaan batas, yang dapat berupa permukaan nyata (real surface) atau berupa khayal (imaginary surface). Permukaan batas dapat tetap atau berubah bentuknya.
Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi
tiga macam, yaitu sistem terisolasi, sistem tertutup, dan sistem
terbuka. Sistem terisolasi adalah suatu sistem yang keadaannya tidak
dapat dipengaruhi oleh lingkungannya. Sistem tertutup adalah suatu
sistem yang tidak terjadi perpindahan materi dari sistem ke
lingkungannya atau sebaliknya, tetapi dapat terjadi pertukaran
(interaksi) energi antara sistem dengan lingkungannya. Sistem terbuka
adalah suatu sistem yang dapat terjadi perpindahan materi dan/atau
energi antara sistem dan lingkungannya.
Keadaan Setimbang
Dalam termodinamika dikenal beberapa macam keadaan setimbang, yaitu
keadaan setimbang mekanik, keadaan setimbang termal, dan keadaan
setimbang kimiawi.
Kesetimbangan mekanik, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila tekanan di setiap titik di dalam sistem mempunyai harga yang konstan.
Kesetimbangan termal, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila temperatur di setiap titik di dalam sistem mempunyai harga sama.
Kesetimbangan kimiawi, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila struktur materi (komposisi) di dalam sistem tidak berubah.
Apabila ketiga macam kesetimbangan tersebut dipenuhi pada saat bersamaan maka sistemnya dikatakan berada dalam kesetimbangan termodinamik. Dalam keadaan setimbang termodinamik, keadaan
sistem direpresentasikan dengan besaran-besaran termodinamika.
Kesetimbangan mekanik, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila tekanan di setiap titik di dalam sistem mempunyai harga yang konstan.
Kesetimbangan termal, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila temperatur di setiap titik di dalam sistem mempunyai harga sama.
Kesetimbangan kimiawi, yaitu kesetimbangan yang terjadi apabila struktur materi (komposisi) di dalam sistem tidak berubah.
Apabila ketiga macam kesetimbangan tersebut dipenuhi pada saat bersamaan maka sistemnya dikatakan berada dalam kesetimbangan termodinamik. Dalam keadaan setimbang termodinamik, keadaan
sistem direpresentasikan dengan besaran-besaran termodinamika.
A. TEORI KINETIKA GAS
Teori yang menggunakan tinjauan tentang gerak dan energi partikel-partikel zat untuk menyelediki sifat-sifatnya disebut teori kinetik zat. Sifat yang dimaksud ialah sifat zat secara keseluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel-partikel zat tersebut. Teori kinetik zat yang secara khusus diterapkan pada teori kinetik gas.
Pada kenyataannya tidak ada gas sejati yang memenuhi sifatsifat gas ideal, tetapi gas pada suhu kamar dan pada tekanan rendah dapat mendekati sifat-sifat gas ideal.
2. Persamaan keadaan gas Ideal
a. Hukum Boyle-Gay Lussac
Gas dalam suatu ruang tertutup, keadaanya ditentukan oleh volum, tekanan, dan suhu gas tersebut. Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, tekanan (p), volum (v), dan suhu mutlak (T) dari gas idea
Teori yang menggunakan tinjauan tentang gerak dan energi partikel-partikel zat untuk menyelediki sifat-sifatnya disebut teori kinetik zat. Sifat yang dimaksud ialah sifat zat secara keseluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel-partikel zat tersebut. Teori kinetik zat yang secara khusus diterapkan pada teori kinetik gas.
1. Pengertian gas Ideal
Gas yang ditinjau dalam pembahasan ini ialah gas ideal, yaitu suatu gas yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
• gas ideal terdiri atas partikel-partikel (atom-atom atau molekulmolekul) yang jumlahnya banyak sekali dan antarpartikelnya tidak terjadi gaya tarik-manarik (interaksi);
• setiap pertikel gas bergerak dengan arah sembarang;
• ukuran partikel gas dapat diabaikan terhadap ukuran ruangan;
• setiap tumbukan yang terjadi berlangsung secara lenting sempurna;
• partikel gas terdistribusi merata dalam seluruh ruangan;
• berlaku hukun newton tentang gerak.
Gas yang ditinjau dalam pembahasan ini ialah gas ideal, yaitu suatu gas yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
• gas ideal terdiri atas partikel-partikel (atom-atom atau molekulmolekul) yang jumlahnya banyak sekali dan antarpartikelnya tidak terjadi gaya tarik-manarik (interaksi);
• setiap pertikel gas bergerak dengan arah sembarang;
• ukuran partikel gas dapat diabaikan terhadap ukuran ruangan;
• setiap tumbukan yang terjadi berlangsung secara lenting sempurna;
• partikel gas terdistribusi merata dalam seluruh ruangan;
• berlaku hukun newton tentang gerak.
Pada kenyataannya tidak ada gas sejati yang memenuhi sifatsifat gas ideal, tetapi gas pada suhu kamar dan pada tekanan rendah dapat mendekati sifat-sifat gas ideal.
a. Hukum Boyle-Gay Lussac
Gas dalam suatu ruang tertutup, keadaanya ditentukan oleh volum, tekanan, dan suhu gas tersebut. Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, tekanan (p), volum (v), dan suhu mutlak (T) dari gas idea
Tidak ada komentar:
Posting Komentar