Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Persamaan gas ideal: U = U(T, P) P akibat dari gaya antar molekul Tidak ada gaya antar molekul U = U(T) PV = RT Definisi dari kapasitas panas pada V konstan:

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Persamaan gas ideal: U = U(T, P) P akibat dari gaya antar molekul Tidak ada gaya antar molekul U = U(T) PV = RT Definisi dari kapasitas panas pada V konstan:"— Transcript presentasi:

1

2 Persamaan gas ideal: U = U(T, P) P akibat dari gaya antar molekul Tidak ada gaya antar molekul U = U(T) PV = RT Definisi dari kapasitas panas pada V konstan: Entalpy untuk gas ideal: H  U + PV = U(T) + RT = H(T) (2.11)

3

4 Kapasitas panas pada P konstan untuk gas ideal: Hubungan antara C V dan C P : C P = C V + R Untuk perubahan yang dialami oleh gas ideal: dU = C V dT dH = C P dT (2.17) (2.18) (2.14) (2.16)

5 Untuk gas ideal dalam sistem tertutup yang mengalami proses reversibel:  Q +  W = dU Kerja/usaha untuk sistem tertutup yang mengalami proses reversibel:  W =  P dV Sehingga:  Q = C V dT + P dV (2.5) (2.20)  Q +  W = C V dT Jika digabung dengan pers. (2.11) maka: (2.19)

6 Jika P dieliminir dari persamaan Jika P diganti dengan persamaan di atas, maka akan diperoleh (2.21) (2.22)  Q = C V dT + P dV

7 Jika V dieliminir dari persamaan (2.23) (2.24)

8 Jika T dieliminir dari persamaan (2.25) (2.26)  Q = C V dT + P dV

9 PROSES ISOTERMAL (dT = 0) Dari pers. (2.17) dan (2.18):  U = 0 dan  H = 0 Dari pers. (2.21) dan (2.23): Dari pers. (2.22) dan (2.24): (2.28) (2.29) (2.27)

10

11 PROSES ISOBARIS (dP = 0) Dari pers. (2.17) dan (2.18): dan Dari pers. (2.23): Dari pers. (2.24): W =  R (T 2  T 1 ) (2.30) (2.32) (2.31)

12 PROSES ISOKORIS (dV = 0) Dari pers. (2.17) dan (2.18): dan Dari pers. (2.21): Dari pers. (2.22) atau (2.26): W = 0 (2.33) (2.35) (2.34)

13 PROSES ADIABATIS (  Q = 0) Proses adiabatis adalah proses yang di dalamnya tidak ada transfer panas antara sistem dengan sekelilingnya.  Q = 0 Sehingga pers. (2.21) menjadi (2.21) (C V konstan) (C V tdk. konstan)

14 (2.36)

15 Dengan cara yang sama bisa diperoleh: (2.37) (2.38)

16 Dengan definisi: Maka :

17 Sehingga : (2.41) (2.40) (2.39)

18 Usaha dari suatu proses adiabatis dapat diperoleh dari persamaan untuk Hukum I Termodinamika: dU =  Q +  W  W = dU = C V dT Jika C V konstan maka: W = C V  T(2.42) Bentuk alternatif untuk persamaan (2.42) dapat diperoleh dengan mengingat bahwa:

19 Sehingga: (2.43)

20 Karena RT 1 = P 1 V 1 and RT 2 = P 2 V 2, maka: (2.44) Pers. (2.43) dan (2.44) berlaku untuk proses adia- batis, baik reversibel maupun tidak. V 2 biasanya tidak diketahui. Oleh karena itu harus dieliminasi dari pers. (2.44)dengan menggunakan pers. (2.41) yang hanya berlaku untuk proses reversibel.

21 Pers. (2.41):

22 (2.45) (2.46) Atau:

23 PROSES POLITROPIS Analog dengan proses adiabatis, proses politropis didefinisikan sebagai proses yang memenuhi: PV  = konstan Untuk gas ideal, persamaan yang analog dengan persamaan (2.40) dan (2.41) juga berlaku untuk proses politropis: (2.47) (2.48) (2.49)

24 Proses isobaris:  = 0 Proses isotermal:  = 1 Proses adiabatis:  =  Proses isokoris:  =   P V  =   =   = 1  = 0

25 Jika hubungan antara P dan V dinyatakan dengan pers. (2.47) maka usaha pada proses politropis adalah: (2.50) Jika C P konstan, maka panas yang menyertai proses politropis adalah: (2.51)

26 CONTOH 2.4 Gas ideal dalam suatu sistem tertutup mengalami proses reversibel melalui serangkaian proses: a)Gas ditekan secara adiabatis dari keadaan awal 70  C dan 1 bar sampai 150  C. b)Kemudian gas didinginkan pada tekanan konstan sampai 70  C. c)Akhirnya gas diekspansikan secara isotermal sampai dicapai kondisi awalnya Hitung W, Q,  U, dan  H untuk tiap langkah proses dan juga untuk keseluruhan proses. Data yang diketahui adalah: C V = (3/2) R C P = (5/2) R

27 PENYELESAIAN P V a b c 343K 423K C V = (3/2) R = (3/2) (8,314) = 12,471 J mol -1 K -1 C P = (5/2) R = (5/2) (8,314) = 20,785 J mol -1 K -1 1 bar

28 (a) Proses adiabatis Q = 0  U = W = C V  T = (12,471) (423 – 343) = 998 J/mol  H = C P  T = (20,785) (423 – 343) = J/mol Tekanan P 2 dapat dihitung: (b) Proses isobaris Q =  H = C P  T = (20,785) (343 – 423) = – J/mol  U = C V  T = (12,471) (343 – 423) = – 998 J/mol W =  U – Q = – 998 – (– 1.663) = 665 J/mol

29 (2.40)

30

31 (c) Proses isotermal  H =  U = 0 = J Untuk keseluruhan proses: Q = 0 – = – 168 J/mol W = – = 168 J/mol  U = 998 – = 0  H = – = 0


Download ppt "Persamaan gas ideal: U = U(T, P) P akibat dari gaya antar molekul Tidak ada gaya antar molekul U = U(T) PV = RT Definisi dari kapasitas panas pada V konstan:"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google