1. New Menerapkan Hukum Termodinamika

MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA

MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA

AdaptifHal.: 2 Isi dengan Judul Halaman Terkait

MENGUASAI HUKUM TERMODINAMIKA

Indikator:1. Konsep gas ideal diidentifikasi sifat-sifatnya.2. Hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas ideal dianalisis

dan dirumuskan persamaan matematisnya.3. Keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan dan

volume dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya.

4. Perubahan keadaan gas digambarkan dalam diagram P-V.

5. Hukum I dan II dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya.

6. Siklus karnot digambarkan dalam diagram P-V dan dirumuskan persamaan matematisnya.


MENGGUNAKAN HUKUM TERMODINAMIKA DALAM PERHITUNGAN

Indikator:

1. Besaran fisis (volume, tekanan, temperatur) dari gas ideal ditentukan dengan menggunakan hukum Boyle-Gay Lussac.

2. Energi dalam dan usaha luar ditentukan dengan menggunakan hukum I termodinamika.

3. Efisiensi mesin Carnot dihitung dari data pada diagram P-V.

4. Kenaikan entropi sistem ditentukan dengan menggunakan hukum II termodinamika.

Adaptif

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

GAS-IDEAL.swf

Adaptif

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:


Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, bahwa tekanan (p), volume (V), dan suhu mutlak (T) dari gas ideal memenuhi hubungan:

dengan


dengan:

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)

Adaptif

CONTOH SOAL :

Berapakah volume 5 gr oksigen O2 yang berat molekulnya M=32 kg/kmol.K pada keadaan normal (T=0oC dan p=1atm)?


AdaptifHal.: 9 Isi dengan Judul Halaman TerkaitHal.: 9 Isi dengan Judul Halaman Terkait

Penyelesaian:

m = 5 gr = 5.10-3 kg

M = 32 kg/kmol

T = 0oC = 273 K

p = 1 atm

= 8314 J/kmol.KR

= …?

= 105 N/m2

V

Adaptif

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!

Adaptif

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.


Adaptif

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.

Adaptif

Karena T konstan, maka


atau

Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isotermal Dengan :

W = usaha (Joule)

Adaptif

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


Penyelesaian:

n = 2 mol

V1 = V

V2 = ½ V

p2 = p

= 8,31 J/mol.KR

= …?p2

W = …?

R = 227oC = 227 + 273 = 500 K

Adaptif

Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar.

Tekanan gas pada keadaan akhir sama dengan dua kali dari tekanan gas pada keadaan awal.

Adaptif

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 8,31 . 107 Pa. Tentukan:

a. Tekanan gas pada keadaan akhir

b. Usaha yang dilakukan gas bila R=8,31 J/mol.K

Adaptif

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.

Adaptif

Karena V konstan, maka


Karena volume gas tidak berubah , maka usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan nol.

Adaptif

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?

Adaptif

LATIHAN


Adaptif

PROSES ISOBARIK

Proses isobarik adalah proses perubahan variabel keadaan sistem pada tekanan konstan.


Dari grafik terlihat bahwa volume berubah sedangkan tekanannya tetap.

Dari pernyataan tersebut, kita dapat melukiskan grafik hubungan antara tekanan dengan volume (p-V)

Adaptif

Karena P konstan, maka


Karena tekanan gas tidak berubah, maka usaha yang dilakukan oleh:

Adaptif

CONTOH SOAL:


Sebuah gas bersuhu 0oC dipanaskan pada tekana tetap sehingga volumenya menjadi 2 kali volume semula. Berapakah suhu akhir gas tersebut?

Penyelesaian:

T1 = 0oC

V1 = V

V2 = V

T2 = …?

Adaptif

Latihan

Suatu gas volumenya 0,5 m3 perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga volumnya menjadi 2 m3. Jika usah luar gas tersebut 3.105 J, berapakah tekanan gas tersebut?



Penyelesaian:

n = 2 mol

V1 = V

V2 = ½ V

p2 = p

= 8,31 J/mol.KR

= …?p2

W = …?

R = 227oC = 227 + 273 = 500 K

Adaptif


Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar.

1. New Menerapkan Hukum Termodinamika

Documents

Transcript of 1. New Menerapkan Hukum Termodinamika