Termodinamika

Termodinamika adalah cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang proses perpindahan energi sebagai kalor dan usaha antara system dan lingkungan.

Proses perpindahan energi pada termodinamika berdasarkan atas dua hukum, yaitu hukum I termodinamika yang merupakan pernyataan hukum kekekalan energi.

Hukum II termodinamika yang memberikan batasan tentang arah perpindahan kalor yang dapat terjadi.

B. USAHA DAN PROSES DALAM TERMODINAMIKA

1. Usaha Sistem Pada Lingkungan

Usaha yang dilakukan system pada lingkungan merupakan ukuran energy yang dipindahkan dari system kelingkungan.

Yaitu menunjukan suatu gas didalam silinder tertutup dengan piston (penghisap) yang dapat bergerak bebas tanpa gesekan pada saat gas memuai ,piston akan bergerak naik jauh s.

Apabila luas piston A ,maka usaha yang dilakukan gas untuk menaikan piston adalah gaya F dilakukan jarak s.

Gaya yang akan dilakukan oleh gas merupakan hasil kali tekanan P dengan luas A ,sehingga :

W=F. s

W=p.A. s

Karena A. s= V, maka :

W=p. V atau W=p (V2-V1)

Persamaan :Berlaku jika tekanan gas konstan .

Apabila V2>V1 maka usaha akan positif (W>0)

Apabila V2<V1 maka usaha akan negative (W<0),

Hal ini berarti gas (system) menerima usaha dari lingkungan.

Untuk gas yang mengalami perubahan volume dengan tekanan tidak konstan. Maka usaha yang akan dilakukan system terhadap lingkungan dirumuskan :

dW=F.d

=F.P.A ds

=P.dv

Jika volume gas berubah dari V1 menjadi V2 maka :

W=V2 P.dv

V1

2. Usaha Pada Beberapa Proses Termodinamika

Dalam termodinamika terdapat berbagai proses perubahan keadaan system yaitu proses isothermal ,isobaric,iskhorik,dan adiabatic.

a. Proses Isotermal

Proses Isotermal adalah proses perubahan keadaan system pada suhu konstan, uasaha yang dilakukan system adalah :

W= V2 pdv

V1

Karena P.V=n.R.T atau P=n.R.T maka ,W= V2 n.R.T dv

V V1 V

=n.R.T V2 dv

V1 V

W=n.R.T (InV2-InV1)

W=n.R.T.In (V2)

V1

b. Proses Isobarik

Proses Isobarik adalah proses perubahan keadaan system pada tekanan konstan,usaha yang dilakukan oleh system adalah :

P.W=V2 pdv=p V2 dv

V1 V1

W=P (V2-V1) =p v

c. Proses Isokhorik

Proses Isokhorik adalah proses perubahan keadaan system pada volume konstan ,pada proses isokhorik gas tidak mengalami perubahan volume, sehingga usaha yang dilakukan system sama dengan nol

.

d. Proses Adiabatik

Proses Adiabatik adalah proses prubahan keadaan system tanpa adanya pertukaran kalor antara system dengan lingkungan . Proses adiabatic terjadi jika system terisolasi dengan baik atau proses terjadi dengan sangat cepat sehingga kalor yang menjalur masuk atau keluar system.

Hubungan antara tekanan dan volume pada proses adiabatic dinyatakan dalam rumus poisson berikut :

P1V1 =P2V2

Dengan Y>1 yang besarnya :

Y=Cp

Cv

Dengan Cp: Kapasitas kalor gas pada tekanan

Cv: Kapasitas kalor gas pada volume

Pada gas I dan I berlaku P=n.R.TV

Sehingga persamaan : T1V1 =T2Y2

W = 1 (P1V1-P2V2)

Y-1

C. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

1. Hukum Pertama Termodinamika

Menyatakan bahwa “Setiap proses apabila kalor Q diberikan pada system dan system melakukan usaha W, maka terjadi perubahan energy dalam ( U)

U=Q.W atau Q= V +W

2. Perubahan Energi Dalam

Energi dalam adalah suatu sifat mikroskopik zat ,sehingga tidak dapat diukur secara tidak langsung adalah perubahn energy dalam (notasi V),yaitu ketika sitem berubah dari keadaan awal.

Perubahan energy dalam

V =V2-V1

3. Hukum Pertama pada berbagai

Related Post: