Langsung ke konten utama

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)

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Kalor Jenis Benda dan Kapasitas Kalor

Tidak seperti besaran fisika umumnya, kalor adalah besaran yang tidak dapat dilihat. Jumlah kalor yang diserap atau dilepas suatu benda hanya dapat diukur dengan mengamati pengaruhnya terhadap bahan di sekitarnya. Untuk dapat merumuskan jumlah kalor, perhatikan percobaan berikut.





Pada gambar (a), kedua bejana diisi dengan zat cair yang sejenis dan dipanaskan dalam selang waktu yang sama. Ternyata pada bejana yang berisi zat cair lebih sedikit, suhunya lebih tinggi. Jadi, jumlah kalor yang diserap benda berbanding lurus dengan massa benda ( Q ∞ m). Pada gambar (b), kedua benda diisi zat cair yang sejenis dan sama massanya. Ternyata pada selang waktu yang sama, bejana yang dipanasi dengan api lebih besar, memiliki suhu yang lebih tinggi. Jadi, jumlah kalor sebanding dengan kenaikan suhu (Q ∞∆T). Pada gambar (c), bejana A diisi dengan alkohol dan bejana B diisi dengan air. Massa  kedua zat cair di dalam masing-masing bejana sama. Ternyata dalam selang waktu yang sama, suh…

PRINSIP KERJA CERMIN CEMBUNG

PRINSIP KERJA CERMIN CEMBUNG

Pendahuluan
cermin adalah Cermin yang dibuat paling awal adalah kepingan batu mengkilap seperti obsidian, sebuah kaca volkanik yang terbentuk secara alami. Cermin obsidian yang ditemukan di Anatolia (kini Turki), berumur sekitar 6000 SM. Cermin batu mengkilap dari Amerika tengah dan selatan berumur sekitar 2000 SM. Cermin dari tembaga yang mengkilap telah dibuat di Mesopotamia pada 4000 SM dan di Mesir purba pada 3000 SM. Di China, cermin dari perunggu dibuat pada 2000 SM.
Cermin kaca berlapis logam diciptakan di Sidon (kini Lebanon) pada abad pertama M,dan cermin kaca dengan sandaran dari daun emas disebutkan oleh seorang pengarang dari Romawi bernama Pliny dalam buku Natural History miliknya, yang dikarang sekitar tahun 77 M. Orang Romawi juga mengembangkan teknik menciptakan cermin yang kasar dari kaca hembus yang dilapisi dengan timah yang dilelehkan.Cermin parabola pantul pertama kali dideskripsikan oleh fisikawan dari Arab bernama Ibn Sahl…