LOGO

Hukum I Termodinamika untuk Proses Isobarik

Proses Isobarik

Secara teori Proses Isobarik menyatakan bahwa jika suatu keadaan pada silinder gas ideal mempunyai volume yang tetap maka jika suhu di rubah maka tekanan silinder akan berubah secara linier (atau sebaliknya)

Dalam proses Isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. Karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta U), kalor (Q) dan Usaha (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. Dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :

∆U = Q - W

Teori

Diagram

Reaksi

Sebelum dipanaskan sesudah dipanaskan Sebelum dipanaskan sesudah dipanaskan

Keadaan tabungGrafik keadaaan tabung

Rumus Pada Proses Isobarik

Usaha luar yang dilakukan adalah : W = p ( V2 - V1 ). karena itu hukum I termodinamika dapat dinyatakan :

Q = U + p ( V2 - V1 ) Panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu gas

pada tekanan tetap dapat dinyatakan dengan persamaan : Q = m cp ( T2 - T1 )

Pertambahan energi dalam gas dapat pula dinaytakan dengan persamaan :

U = m cv ( T2 - T1 ) Karena itu pula maka usaha yang dilakukan pada proses

isobarik dapat pula dinyatakan dengan persamaan : W =Q - U = m ( cp - cv ) ( T2 - T1 )

Contoh Soal

Satu liter air massanya 1 kg mendidih pada suhu 1000 C dengan tekanan 1,013 x 105 N/m2 diubah menjadi uap pada suhu 1200 C dan tekanan 1,013 x 105 N/m2 . Pada keadaan ini volume uap air adalah 1,674 liter. Carilah usaha luar yang

dilakukan dan dihitung penambahan energi dalam. !(Panas penguapan air 2,26 . 106 J/kg.)

Jawab :Diketahui : m = 1 Kg

T1 = 100° C T2 = 120° C p = 1,013 x 105 N/m2 V1 = 1 L V2 = 1, 674 L

Ditanyakan : a. W b. U

Jawab :a. W = p.( V2 - V1 )

W = 1,013 x 105 N/m2 . (1,674 – 1) W = 1,013 x 105 N/m2 . 0,674 W = 68276,2 J

b. U = m cv ( T2 - T1 ) U = 1. 2,26 . 106 . (120 – 100) U = 2,26.106 . 20 U = 4,52 x 106 J

Contoh Soal

Satu liter air massanya 1 kg mendidih pada suhu 1000 C dengan tekanan 1,013 x 105 N/m2 diubah menjadi uap pada suhu 1200 C dan tekanan 1,013 x 105 N/m2 . Pada keadaan ini volume uap air adalah 1,674 liter. Carilah usaha luar yang

dilakukan dan dihitung penambahan energi dalam. !(Panas penguapan air 2,26 . 106 J/kg.)

Jawab :Diketahui : m = 1 Kg

T1 = 100° C T2 = 120° C p = 1,013 x 105 N/m2 V1 = 1 L V2 = 1, 674 L

Ditanyakan : a. W b. U

Jawab :a. W = p.( V2 - V1 )

W = 1,013 x 105 N/m2 . (1,674 – 1) W = 1,013 x 105 N/m2 . 0,674 W = 68276,2 J

b. U = m cv ( T2 - T1 ) U = 1. 2,26 . 106 . (120 – 100) U = 2,26.106 . 20 U = 4,52 x 106 J