L/O/G/O

Temodinamika Dan Gas.

Oleh

1. Lovei Arika Saskia

2. M. Fandi Arfabuma

3. Diemas Egy Pradipta

4. M. Fernadna Adi Pradana

Teori Kinetik Gas

Bunyi teori Kinetik adalah sebagai berikut:

“ Dalam benda yang panas, partikel-partikel bergerak lebih cepat dan karena itu memiliki energi yang lebih besar daripada partikel-partikel dalam benda yang lebih dingin. “

Mengutamakan :

sifat zat secara keseluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel-partikel zat tersebut.

Sifat Gas Umum :• Gas mudah berubah bentuk dan volumenya.• Gas dapat digolongkan sebagai fluida, hanya kerapatannya jauh lebih

kecil.

Sifat Gas Ideal :

Sifat-sifat gas ideal adalah sebagai berikut.• Terdiri atas partikel yang banyak sekali dan bergerak sembarang.• Setiap partikel mempunyai masa yang sama.• Tidak ada gaya tarik menarik antara partikel satu dengan partikel lain.• Jarak antara partikel jauh lebih besar disbanding ukuran sebuah partikel.• Jika partikel menumbuk dinding atau partikel lain, tumbukan dianggap

lenting sempurna.• Hukum Newton tentang gerak berlaku.• Gas selalu memenuhi hukum Boyle-Gay Lussac

Gas terdiri atas molekul-molekul gas yang disebut partikel.

Persaman Gas  Ideal:

P = Tekanan gas [N.m-2]V = Volume gas [m3]n = Jumlah mol gas [mol]N = Jumlah partikel gas

NA = Bilangan Avogadro = R = Konstanta umum gas = 8,314 J.mol-1 K-1

kB = Konstanta Boltzmann = 1,38 x 10-23 J.K-1

T = Temperatur mutlak gas [K]

TNknRTPV BAN

Nn

Proses TermodinamikaProses Isokhorik• Gas dikatakan melakukan proses isokhorik, jika gas melakukan proses termodinamika

dalam volume yang konstan. Persamaan yang berlaku yaitu hukum Charles-Gay Lussac

Proses Isobarik

Proses Isotermis

Proses Adiabatik

Hukum Boyle

Seorang Inggris, Robert Boyle (1627-1691) mendapatkan bahwa jika tekanan gas diubah tanpa mengubah suhu volume yang ditempatinya juga berubah, sedemikian sehingga perkalian antara tekanan dan volume tetap konstan.

Hukum Boyle dirumuskan :

p V = konstan (asal suhu tidak berubah)

p1V2 = p2V2

Jika ada n mol gas, persamaan untuk gas ideal menjadi p V = nRT dimana R adalah konstanta umum gas, berlaku sama untuk semua gas, nilainya R = 8,3144 joule/mol.K = 8,3144.103 Joule/Mol.K atau R = 0,0821 atm liter/mol.K (satuan sehari-hari).

Contoh soal :

Tentukan usaha yang dilakukan oleh gas oksigen yang mengalami pemampatan dari menjadi pada tekanan sama yaitu !

Given :

Unknown:

Answer:

gas helium pada suhu tetap mengalami perubahan volume dari

menjadi . Jika dan tentukan usaha yang dilakukan gas Helium!

Given:

Unknown : ……?

Answer :

Hukum Termodinamika

Pengertian

Kalor yang diberikan kepada sistem akan menyebabkan sistem melakukan usaha dan mengalami perubahan energi dalam.

Prinsip ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi dalam termodinamika atau disebut Hukum I Termodinamika.

Secara sederhana, Hukum I Termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut.

Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q, benda (krupuk) akan mengembang atau bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas yang berarti mengalami perubahan energi dalam ∆U.

Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q, benda (krupuk) akan mengembang atau bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas yang berarti mengalami perubahan energi dalam ∆U.

Secara matematis, Hukum I Termodinamika dituliskan sebagaiQ = W + ∆UDimana Q adalah kalor, W adalah usaha, dan ∆U adalah perubahan energi dalam.

HK I kekekalan energiHK II menyatakan arah reaksi sistem.HK II dapat dinyatakan dalam berbagai bentuk.

Kalor mengalir secara alami dari bendapanas ke benda dingin; kalor tidak

mengalir secara spontan dari benda dinginke panas

Banyak proses yang irreversible:1) Campurkan kopi dan gula lalu kocok,

keduanya menyatu akan tetapiseberapapun anda kocok kembalikeduanya tidak memisah lagi.

2) Pecahan gelas tidak kembali ke bentukutuhnya.

Proses alamiah cenderung menujuketidakteraturan (entropi maximum)!

ENTROPI :DERAJATKETIDAKATURAN

Hukum Ke II

HK II : Pada suatu mesin,tidak mungkinkalor yang diterima mesin diubah semuanyamenjadi kerja. Selalu ada kalor yang dibuangoleh mesin.

Mesin Pemanas

MESIN PENDINGIN

Mesin Carnot (Ideal)Menurut Carnot siklus mesin pemanas harus reversibel(dapatbalik) dan tidak terjadi perubahan entropi. Ini adalah idealisasikarena kenyataannya kalor tidak seluruhnya diubah menjadikerja (ada yang hilang dalam bentuk gesekan/turbulensi)

Efisiensi (n) mesin bergantungpada selisih suhu kedua reservoir :

USAHA

• Usaha yang dilakukan sistem (W) dihitung positif jika sistem melepaskan energi pada lingkungannya. Apabila lingkungan mengadakan usaha pada sistem hingga sistem menerima sejumlah energi, maka W adalah negatif.

KALOR JENIS GAS

Suhu suatu gas dapat dinaikkan dalam kondisi yang bermacam-macam. Volumenya dikonstankan, tekanannya dikonstankan atau kedua-duanya dapat dirubah-rubah menurut kehendak. Pada tiap-tiap kondisi ini panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar satu satuan suhu untuk tiap satuan massa adalah berlainan. Dengan kata lain suatu gas mempunyai bermacam-macam kapasitas panas. Tetapi hanya dua macam yang mempunyai arti praktis yaitu :

- Kapasitas panas pada volume konstan.

- Kapasitas panas pada tekanan konstan.

Kapasitas panas gas ideal pada tekanan konstan selalu lebih besar dari pada kapasitas panas gas ideal pada volume konstan, dan selisihnya sebesar konstanta gas umum (universil) yaitu : R = 8,314 J/mol K.

cp - cv = R

cp = kapasitas panas jenis ( kalor jenis ) gas ideal pada tekanan konstan.

cv = kapasitas panas jenis ( kalor jenis ) gas ideal pada volume konstan.

Energi Dalam

Suatu gas yang berada dalam suhu tertentu memiliki energi dalam. Energi dalam adalah jumlah keseluruhan energi kinetik dan potensial yang terkandung dan dimiliki oleh partikel-partikel di dalam gas tersebut dalam skala mikroskopik. Besarnya energi dalam gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dapat dituliskan:

untuk gas monoatomik :

untuk gas diatomik :

Untuk perubahan suhu gas akan menyebabkan perubahan energi dalam gas. Secara matematis, perubahan energi dalam gas dinyatakan sebagai:

untuk gas monoatomik :

untuk gas diatomik :

Dimana adalah perubahan energi dalam gas, adalah jumlah mol gas, adalah konstanta umum gas (, dan adalah perubahan suhu gas (dalam ).