Rabu, 31 Oktober 2012

Termodinamika

Termodinamika

Termodinamika
Materi yang sudah dibahas (coba jelaskan )
  1. Proses proses pada gas: isotermis, isobarik, isokorik, adiabatic
  2. Grafik hubungan antara tekanan gas dan volume gas (grafik p-V) untuk berbagai proses.
  3. hubungan antara jumlah mol-jumlah partikel , dengan N = jumlah partikel, n=jumlah mol, dan NA=bilangan Avogadro =6,022.1023 molekul/mol
  4. hubungan antara jumlah mol-massa zat dengan m=massa zat (gram), M=massa molekul atau massa atom (gram/mol)
  5. persamaan gas ideal dengan p=tekanan gas (pascal), V=volum gas (m3), n=jumlah mol (mol), R= konstanta gas umum =8,314 J mol-1K-1, T=suhu mutlak gas (K)
  6. energi dalam gas monoatomik =, gas diatomic
  7. hubungan antara perubahan energi dalam dengan perubahan suhu gas monoatomik dan gas diatomic
Usaha yang dilakukan gas pada berbagai proses
Usaha yang dilakukan gas yang mengalami proses isobaric
W = p= p()
W = Usaha…joule
p = tekanan…paskal
= volume awal…m3
= volume akhir…m3
Usaha yang dilakukan gas yang mengalami proses isokhorik
W = 0
Usaha yang dilakukan gas yang mengalami proses isotermik
W = nRT ln
Usaha yang dilakukan gas yang mengalami proses adiabatic
Gas monoatomik W=nR( )
Gas diatomic W =nR()
Contoh soal
Suatu gas dalam wadah yang memiliki volum 2 mdan tekanan 4 atm. Hitung usaha yang dilakukan gas jika
a. gas memuai pada tekanan tetap sehingga volumnya menjadi 4 m
b. gas dimampatkan pada tekanan tetap sehingga volumnya menjadi 0,5 m
Menghitung Usaha yang dilakukan gas dari grafik p-V
Jika grafik p-V diketahui maka usaha yang dilakukan dapat dihitung dengan cara menghitung luas daerah di bawah grafik tersebut
Contoh Soal
Perhatikan grafik p-V di samping. Jika V=0,5 m3, V=2 m3, p1 = 4.105 Pa, p2=2.105 Pa, berapa usaha yang dilakukan gas tersebut?



Penyelesaian:
Usaha dapat ditentukan dengan cara menghitung luas daerah di bawah grafik p-V. Karena gas memuai (proses ke kanan ) maka usaha bernilai positip.
W = luas trapezium
=1/2x jumlah sisi sejajar x tinggi
=1/2.(4+2).105.(2-0,5)
= 4,5.105 joule
Menghitung usaha yang dilakukan gas yang mengalami proses siklus
Jika gas mengalami proses siklus A-B-C-D-A, maka usaha yang dilakukan selama satu siklus tersebut sama dengan luas siklus.
W = luas bidang ABCD


Contoh Soal
Hitunglah usaha yang dilakukan jika gas melakukan proses A-B-C seperti terlihat pada grafik p-V di bawah ini.
Penyelesaian:
Usaha = luas siklus
W = luas segitiga
W = ½ x alas x tinggi
W = ½ (4-0,5)(450000-200000)
W =½ x3,5x250000
W = 437500 J

HUKUM I TERMODINAMIKA
Kalor yang diserap system, sebagian digunakan untuk menaikkan energi dalam dan sisanya untuk melakukan usaha luar
kalor yang diserap system…joule
= kenaikan energi dalam system…joule
usaha yang dilakukan system…joule
Catatan
Sistem menyerap kalor
System melepas kalor
Suhu system naik
Suhu system turun
Sistem memuai
System menyusut
Contoh Soal
Gas dalam suatu ruangan tertutup menyerap kalor 2500 joule dan dalam waktu yang bersamaan melakukan usaha sebesar 3000 joule. Berapa perubahan energi dalamnya, bagaimana suhu gas itu setelah proses?
Penyelesaian
Q = 2500 J, W = 3000 J
Q =U + W
2500 = U + 3000
U =-500 J
U = negative suhu turun
Penerapan Hukum I termodinamika pada berbagai proses gas
  1. Proses isotermissuhu tetaptidak ada perubahan energi dalamU = 0Q = W (kalor yang diserap seluruhnya digunakan untuk melakukan usaha)
  2. Proses isobarisQ = U + W
  3. Proses isokhorikvolume tetaptidak melakukan usahaW = 0Q =U ( kalor yang diserap hanya digunakan untuk menaikkan energi dalam gas )
  4. Proses adiabatikQ = 0U + W = 0 W = -U (usaha yang dilakukan gas sama dengan penurunan energi dalam gas)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Menikah bukan untuk Bahagia

Menikah bukan untuk Bahagia Lalu untuk apa?? Kita menikah bukan untuk berbahagia. Kita menikah untuk beribadah kepada Allah Subhanahu w...