PENGARUH KALOR TERHADAP BESARAN

TERMODINAMIS1. Andalia Ayu Putry (06111411010)2. Reci Meitri Diani (06111411009)3. Helni Senindra (06111411018)

4. Firmansyah (06101411021)5. Epi Zahrin (06111411004)

PENGERTIAN KALOR

PENGARUH KALOR

TERHADAP BESARAN

TERMODINAMIS

CONTOH PERALATAN KALORIMETRI

BESARAN TERMODINAMIS

DAFTAR ISI

PENGERTIAN KALOR

Kalor merupakan bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya

lebih rendah ketika benda bersentuhan. Bentuk energi yang berpindah karena perbedaan suhu disebut sebagai energi kalor. Sama seperti kalor, perpindahan energi

kalor juga selalu terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda yang

bersuhu rendah.

Q = m.c.(t2 – t1)

Keterangan :Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)m adalah massa benda (kg)c adalah kalor jenis (J/kgC)(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)

Persamaan kalor

Banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap disebut kalor uap. Kalor uap tergolong kalor laten karena tidak menaikkan suhu zat cair, melainkan hanya mengubah wujud zat cair menjadi uap. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

Q = mUKeterangan : Q = kalor

m= massa U = kalor uap

Kalor uap

Banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg zat padat menjadi zat cair disebut kalor lebur. Kalor uap tergolong kalor laten karena tidak menaikkan suhu zat padat, melainkan hanya memperbesar jarak antar partikel. Dapat dirumuskan sebagai berikut:

Q = mLKeterangan : Q = kalor

m= massa L = kalor lebur

Kalor lebur

Kalorimetri adalah ilmu dalam pengukuran panas dari reaksi kimia atau perubahan fisik. Kalorimeter

adalah alat untuk mengukur panas dari reaksi yang dikeluarkan. Kalorimetri termasuk penggunaan kalorimeter. Kata kalorimetri berasal dari bahasa Latin yaitu calor, yang berarti panas.

kalorimetri

CLICK HERE

Besaran termodinamis

Nama Lambang Satuan

Tekanan P Pa (=n/m2)

Suhu T K

Volume V m3

Entropi S JK-1

Energi dalam U J

Entalpi H J

Energi bebas

Hemholtz

F J

Energi bebas Gibbs G J

Pengaruh kalor terhadap Karakteristik

besaran termodinamis

Kalor dapat  menaikkan atau menurunkan  suhu. Semakin besar kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kenaikan suhu (∆ T) jika massa  (m) dan kalor jenis zat (c) tetap.Secara matematis dapat dituliskan :

Q = m.c.(t2 – t1)

Kalor Terhadap suhu

Energi dalam gas ( U ) adalah energi yang dimiliki oleh tiap molekul. Pada rumus energi dalam, energi hanya tergantung pada suhu. Suhu dapat diubah jika sistem menerima / memberikan panas atau sistem melakukan atau menerima usaha.Kalor ini digunakan untuk menaikkan suhu sistem dari suhu awal T1 ke suhu akhir T2 dan dapat juga berubah menjadi usaha. Pernyataan ini dapat dinyatakan dengan hukum I termodinamika.

U = U2 - U1 = Q - W Dari persamaan diatas dapat kita simpulkan bahwa

energi dalam sebanding dengan kalor. Semakin besar kalor maka energi dalamnya pun akan semakin besar.

Kalor Terhadap energi dalam

Dalam suatu silinder yang tertutup dengan piston yang dapat bergerak bebas, berisi gas dengan volume V, akan menekan ke semua bagian silinder dengan tekanan P. Panaskan gas yang berada dalam silinder yang tertutup piston pada tekanan tetap ( Isobarik ). Tekanan dalam sistem dijaga tetap oleh tekanan atmosfir dan berat penghisap beserta balok di atasnya.Gas akan mengembang secara perlahan sehingga piston bergerak ke atas sebesar S, maka usaha yang dilakukan gas,

W = F . S

Kalor Terhadap volume & tekanan

Gaya yang bekerja pada piston akibat tekanan gas adalah F = P.A, dengan A menyatakan luas penampang, dengan P adalah tekanan, maka usaha gas :W = P.A. S dengan V = A.S maka, usaha sistem pada proses isobarikW = P. V

Keterangan : W = usaha yang dilakukan gas ( joule )P = tekanan ( Nm -2 )V = perubahan volume (m3)Berdasarkan persamaan perubahan energi dalam,

U = Q – WQ = U + W

Q = W + P. VDari persamaan diatas dapat diketahui bahwa kalor berbanding lurus dengan tekanan dan volume. Jadi semakin besar volume dan tekanan,maka kalor pun akan semakin besar.

Entropi adalah besaran yang menyatakan banyaknya energi atau kalor yang tidak dapat diubah menjadi usaha. Ketika suatu sistem menyerap sejumlah kalor Q dari reservoir yang memiliki temperatur mutlak, entropi sistem tersebut akan meningkat dan entropi reservoirnya akan menurun sehingga perubahan entropi sistem dapat dinyatakan dengan persamaan.

∆S=Q/T

Keterangan : ∆S = perubahan entropiQ = KalorT = Suhu

Dari persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa kalor berbanding lurus dengan perubahan entropi. Jadi, semakin besar kalor maka entropi pun akan semakin besar.

Kalor Terhadap entropi

Entalpi (H) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi (H) dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem (E) dan kerja (W).

H = E + W entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (ΔH). Secara matematis, perubahan entalpi (ΔH) dapat diturunkan sebagai berikut.

H = E + W (1)Pada tekanan tetap:

ΔH = ΔU + PΔV (2) ΔE = Q + W (3)

Wsistem = –PV (4)Substitusi persamaan (3) dan (4) dalam persamaan (2):

H = (Q + W) + PΔVH = (Q – PΔV) + PΔVH = Q

Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa entalpi sama dengan kalor. Jika entalpi besar maka kalor juga akan besar.

Kalor Terhadap entalpi

Energi   yang   bisa   diperoleh   disebut   energi   bebas   yang   yang diformulasikan oleh Helmholtz sebagai

A =∆U − TSDengan, A = energi bebas Hemholtz

∆ U = Perubahan Energi DalamT = SuhuS = Entropi

Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa U = Q-W. Jika persamaan ini disubstitusikan ke persamaan diatas, maka didapat :

A = ∆ U − TSA = Q - W – TS

Jadi kalor berbanding lurus dengan energi bebas Hemholtz. Jika kalor besar maka energi bebas Hemholtz akan semakin besar.

Kalor Terhadap energi bebas hemholtz

Untuk menyatakan kespontanan reaksi secara lebih langsung, kita dapat menggunakan satu fungsi termodinamik lain yang disebut Energi Bebas Gibbs (G), atau lebih singkatnyaenergi bebas (dari nama fisikawan Amerika Josiah Willard Gibbs):

G = H - TSPerubahan energi bebas (∆G) suatu sistem pada proses pada suhu tetap ialah

∆G = ∆H - T∆SBerdasarkan rumus perubahan entalpi ∆H= Q, maka persamaan diatas menjadi :

∆G = ∆H - T∆S∆G = Q - T∆S

Jadi berdasarkan persamaan diatas, dapat diketahui bahwa Energi Bebas Gibbs berbanding lurus dengan kalor. Sehingga apabila energi bebas Gibs besar maka kalor pun akan menjadi besar.

Kalor Terhadap energi bebas gibs

Peralatan yang memanfaatkan prinsip

kalor

Prinsip kerja rice cooker adalah rice cooker memanaskan bagian dalamnya sama seperti cara kerja setrika. Panas dihasilkan dari sebuah elemen yang mengubah energi listrik menjadi energi panas. Prinsipnya persis sama seperti yang digunakan di setrika atau pemanas air elektrik. Rice cooker bekerja dengan memanaskan air sampai titik didihnya. Panas akan tersalurkan ke panci tempat beras dan air diletakkan. Air akan menguap pada temperatur 100o Celcius. Pada temparatur tersebut semua air akan habis menguap. Sehingga tepat ketika air di dalam panci sudah habis, nasi pun masak.

Rice cooker

Sistem kerja lemari es dimulai dari bagian kompresor sebagai jantung kulkas yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Pada saat dialiri listrik, motor kompresor akan berputar dan memberikan tekanan pada bahan pendingin. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, memungkinkan refrigerant mengalir menuju kondensor. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan kembali menjadi wujud cair. Refrigerant cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju pipa kapiler. Dengan begitu refrigerant akan naik ke evaporator akibat tekanan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler. Saat berada di dalam evaporator, refrigerant cair akan menguap dan wujudnya kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang sangat rendah. Akibatnya, udara yang terjebak di antara evaporator menjadi bersuhu rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair. Pada kondisi yang berulang memungkinkan udara tersebut membeku menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda atau air yang sengaja diletakkan di dalam evaporator.

kulkas

CLICK HERE

kalor berpengaruh terhadap ke delapan besaran termodinamis.

Semakin besar kalor maka besarnya besaran termodinamis itu akan

semakin besar. Selain itu manfaat kalor juga banyak diterapkan dalam

kehidupan sehari-hari. Misalnya pada rice cooker, dan kulkas

kesimpulan