MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA

Presentasi berjudul: "MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA"— Transcript presentasi:

1 MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA

2 MENGUASAI HUKUM TERMODINAMIKA
Indikator: Konsep gas ideal diidentifikasi sifat-sifatnya. Hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas ideal dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya. Keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan dan volume dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya. Perubahan keadaan gas digambarkan dalam diagram P-V. Hukum I dan II dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya. Siklus karnot digambarkan dalam diagram P-V dan dirumuskan persamaan matematisnya. Hal.: 2 Isi dengan Judul Halaman Terkait

3 MENGGUNAKAN HUKUM TERMODINAMIKA DALAM PERHITUNGAN
Indikator: Besaran fisis (volume, tekanan, temperatur) dari gas ideal ditentukan dengan menggunakan hukum Boyle-Gay Lussac. Energi dalam dan usaha luar ditentukan dengan menggunakan hukum I termodinamika. Efisiensi mesin Carnot dihitung dari data pada diagram P-V. Kenaikan entropi sistem ditentukan dengan menggunakan hukum II termodinamika. Hal.: 3 Isi dengan Judul Halaman Terkait

4 Isi dengan Judul Halaman Terkait
GAS IDEAL Sifat-sifat gas ideal: Terdiri dari partikel (atom atau molekul) yang tersebar merata dalam ruang dan selalu bergerak secara acak. Memenuhi hukum Newton tentang gerak. Tumbukan antar molekul atau antara molekul dengan dinding terjadi secara lenting sempurna. Gaya tarik-menarik antar partikel dan ukuran partikel diabaikan. Hal.: 4 Isi dengan Judul Halaman Terkait

5 HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC
Gas dalam suatu ruang tertutup, keadaannya ditentukan oleh volume, tekanan dan suhu gas tersebut. Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, bahwa tekanan (p), volume (V), dan suhu mutlak (T) dari gas ideal memenuhi hubungan: Hal.: 5 Isi dengan Judul Halaman Terkait

6 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, bahwa tekanan (p), volume (V), dan suhu mutlak (T) dari gas ideal memenuhi hubungan: dengan Hal.: 6 Isi dengan Judul Halaman Terkait

7 Isi dengan Judul Halaman Terkait
p = tekanan gas (N/m2 atau Pa atau atm) V = volume gas (m3) n = jumlah mol gas (mol) R = tetapan umum gas = 8314 J/kmol.K atau 8,314 J/mol.K T = suhu mutlak (K) Hal.: 7 Isi dengan Judul Halaman Terkait

8 Isi dengan Judul Halaman Terkait
CONTOH SOAL : Berapakah volume 5 gr oksigen O2 yang berat molekulnya M=32 kg/kmol.K pada keadaan normal (T=0oC dan p=1atm)? Hal.: 8 Isi dengan Judul Halaman Terkait

9 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian: m = 5 gr = kg M = 32 kg/kmol T = 0oC = 273 K p = 1 atm = 105 N/m2 R = 8314 J/kmol.K V = …? Hal.: 9 Hal.: 9 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait

10 Isi dengan Judul Halaman Terkait

11 Isi dengan Judul Halaman Terkait
LATIHAN 1. Satu mol gas berada dalam tabung yang volumenya 50 liter. Bila suhu gas itu 227oC, berapakah tekanan gas itu? 2. Sebuah tangki 300 liter berisi gas oksigen (M=32 kg/kmol) pada suhu 27oC dan tekanan 4 atm. Tentukan massa gas oksigen tersebut! Hal.: 11 Isi dengan Judul Halaman Terkait

12 PROSES YANG DIALAMI GAS
Suatu gas ideal dalam ruang tertutup dapat diubah keadaannya melalui berbagai proses antara lain proses isotermal, proses isokhorik, proses isobarik, proses adiabatik. Hal.: 12 Isi dengan Judul Halaman Terkait

13 Isi dengan Judul Halaman Terkait
PROSES ISOTERMAL Isotermal berasal dari bahasa Yunani, yang berarti proses perubahan variabel keadaan sistem pada suhu tetap. Dari gambar terlihat bahwa tekanan dan volume sistem berubah sepanjang lintasan, sedang temperaturnya tetap. Hal.: 13 Isi dengan Judul Halaman Terkait

14 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Karena T konstan, maka atau Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isotermal Dengan : W = usaha (Joule) Hal.: 14 Isi dengan Judul Halaman Terkait

15 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Contoh soal: Dua mol gas mula-mula menempati ruang V dan tekanannya p. Gas tersebut dimampatkan secara isotermal pada suhu 227oC, sehingga volume akhir gas tersebut menjadi setengah dari volume awalnya. Tentukan: a. Tekanan gas pada keadaan akhir b. Usaha yang dilakukan gas bila R=8,31 J/mol.K Hal.: 15 Isi dengan Judul Halaman Terkait

16 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian: n = 2 mol V1 = V V2 = ½ V p2 = p R = 8,31 J/mol.K R = 227oC = = 500 K p2 = …? W = …? Hal.: 16 Hal.: 16 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait

17 Tekanan gas pada keadaan akhir sama dengan dua kali dari tekanan gas pada keadaan awal.
Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar.

18 Isi dengan Judul Halaman Terkait
LATIHAN Dua mol gas argon memuai secara isotermal pada suhu 500 K dari volume awal 0,05 m3 ke volume akhir 0,1 m3. Bila tekanan awal gas 8, Pa. Tentukan: a. Tekanan gas pada keadaan akhir b. Usaha yang dilakukan gas bila R=8,31 J/mol.K Hal.: 18 Isi dengan Judul Halaman Terkait

19 Isi dengan Judul Halaman Terkait
PROSES ISOKHORIK Proses isokhorik atau isovolumetrik adalah proses perubahan variabel keadaan sistem pada volume konstan. Dari pernyataan tersebut, kita dapat melukiskan grafik hubungan antara tekanan dengan volume (p-V) Dari grafik terlihat bahwa tekanan berubah sedangkan volumenya tetap. Hal.: 19 Isi dengan Judul Halaman Terkait

20 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Karena V konstan, maka Karena volume gas tidak berubah , maka usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan nol. Hal.: 20 Isi dengan Judul Halaman Terkait

21 Isi dengan Judul Halaman Terkait
CONTOH SOAL: Gas helium yang berada dalam tabung mempunyai tekanan 105 Pa dan temperatur 200oK. Jika gas dipanaskan sampai 700oK dan volumenya dijaga konstan, berapakah tekanan akhir gas tersebut? Hal.: 21 Isi dengan Judul Halaman Terkait

22 Isi dengan Judul Halaman Terkait
LATIHAN Hal.: 22 Isi dengan Judul Halaman Terkait

23 Isi dengan Judul Halaman Terkait
PROSES ISOBARIK Proses isobarik adalah proses perubahan variabel keadaan sistem pada tekanan konstan. Dari pernyataan tersebut, kita dapat melukiskan grafik hubungan antara tekanan dengan volume (p-V) Dari grafik terlihat bahwa volume berubah sedangkan tekanannya tetap. Hal.: 23 Isi dengan Judul Halaman Terkait

24 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Karena P konstan, maka Karena tekanan gas tidak berubah, maka usaha yang dilakukan oleh: Hal.: 24 Isi dengan Judul Halaman Terkait

25 Isi dengan Judul Halaman Terkait
CONTOH SOAL: Penyelesaian: Sebuah gas bersuhu 0oC dipanaskan pada tekana tetap sehingga volumenya menjadi 2 kali volume semula. Berapakah suhu akhir gas tersebut? T1 = 0oC V1 = V V2 = V T2 = …? Hal.: 25 Isi dengan Judul Halaman Terkait

26 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Latihan Suatu gas volumenya 0,5 m3 perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga volumnya menjadi 2 m3. Jika usah luar gas tersebut J, berapakah tekanan gas tersebut? Hal.: 26 Isi dengan Judul Halaman Terkait

27 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian: n = 2 mol V1 = V V2 = ½ V p2 = p R = 8,31 J/mol.K R = 227oC = = 500 K p2 = …? W = …? Hal.: 27 Hal.: 27 Isi dengan Judul Halaman Terkait Isi dengan Judul Halaman Terkait

28

29 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar. Hal.: 29 Isi dengan Judul Halaman Terkait