Tugas Farfis Kelompok 10

8/17/2019 Tugas Farfis Kelompok 10

1/40

KELOMPOK 10

AGUS RIAUZI 1248201002CITRA CAHYANA APRILA

1248201007

DESI WAHYU NINGSIH1248201010

PRAGO KAIPUR 12482010


2/40

PENGERTIAN TERMODINAMIKA

Pengertian Menurut Bahasa

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani, yaitu

thermos yang berarti panas, dan dynamic yang

berarti perubahan.

Pengertian Secara Umum

Secara umum mempunyai pengertian kajian mengenaikalor (panas yang berpindah.


3/40

Usaha Lua

Usaha luar dilakukan oleh sistem, jika kalorditambahkan (dipanaskan atau kalor dikurangi

(didinginkan terhadap sistem. !ika kalor diterapkan

kepada gas yang menyebabkan perubahan "olume

gas, usaha luar akan dilakukan oleh gas tersebut.

Usaha yang dilakukan oleh gas ketika "olume

berubah dari "olume a#al V $ menjadi "olume akhir V %

pada tekanan p konstan dinyatakan sebagai hasil kalitekanan dengan perubahan "olumenya.


4/40

Secara umum, usaha dapat dinyatakansebaai intera! tekanan terhadap

perubahan "#!ume yan ditu!is sebaai


5/40

Eneri Da!am $%&

Suatu as yan berada da!am suhutertentu dikatakan memi!iki eneri da!am'Eneri da!am as berkaitan denan suhu

as tersebut dan merupakan si(atmikr#sk#pik as tersebut' Meskipun astidak me!akukan atau menerima usaha,as tersebut dapat memi!iki eneri yantidak tampak tetapi terkandun da!am astersebut yan hanya dapat ditin)au secaramikr#sk#pik'


6/40

*erdasarkan te#ri kinetik as, asterdiri atas partike!+partike! yan berada

da!am keadaan erak yan acak' Gerakanpartike! ini disebabkan eneri kinetik rata+rata dari se!uruh partike! yan bererak'

Eneri kinetik ini berkaitan denan suhumut!ak as' adi, eneri da!am dapatditin)au sebaai )um!ah kese!uruhan enerikinetik dan p#tensia! yan terkandun dan

dimi!iki #!eh partike!+partike! di da!am astersebut da!am ska!a mikr#sk#pik' Dan,eneri da!am as sebandin denan suhumut!ak as' O!eh karena itu, perubahansuhu as akan menyebabkan perubahan


7/40

Secara matematis, perubahan eneri da!amas dinyatakan sebaai untuk as m#n#at#mik

untuk as diat#mik


8/40

%saha $-&

%saha a!ias ker)a merupakan pr#sesperpindahan eneri me!a!ui cara+caramekanis'

%saha da!am erak trans!asi .

%saha da!am erak r#tasi.

%saha pada term#dinamika .


9/40

Ka!#r $/&

Ka!#r mena!ir dari benda bersuhutini ke benda yan bersuhu rendah, danakan berhenti hina suhu kedua benda

sama' Ka!#r bukan!ah suatu )enis eneri,me!ainkan eneri yan berpindah' adidapat disimpu!kan bah0a kalor adalahenergi yang berpindah akibat adanya

perbedaan suhu'


10/40

Pr#ses+pr#ses Term#dinamika as

Pr#ses is#barikPr#ses is#barik ada!ah pr#ses perubahankeadaan as pada tekanan tetap' Persamaankeadaan untuk pr#ses is#barik ada!ah

atau

Ini ada!ah hukum Gay 1ussac'Sedankan rumus usahanya ada!ah

C T

V =

$

$

%

%

T

V

T

V =

($%

V V pV pW −=∆=


11/40

b' Pr#ses is#kh#rik

Pr#ses is#kh#rik ada!ah pr#ses perubahan aspada "#!um tetap' Persamaan keadaan untukpr#ses is#kh#rik ada!ah

karena 2 tetap maka .

atau

C T

pV =

C T

p=

$

$

%

%

T

p

T

p=


12/40

c' Pr#ses is#terma!

ika pr#ses yan ter)adi ber!ansun da!am suhu k#nstan,pr#ses ini dinamakan pr#ses is#termik' Karena ber!ansunda!am suhu k#nstan, tidak ter)adi perubahan eneri da!amdan berdasarkan hukum I term#dinamika ka!#r yandiberikan sama denan usaha yan di!akukan sistem

$Q 3 W &'Persamaan keadaan untuk pr#ses is#kh#rik ada!ah

karena T tetap maka .

atau

C

T

pV =

C pV = $$%% V pV p =


13/40

d' Pr#ses adiabatik

Pr#ses adiabatik ada!ah pr#sesperubahan keadaan sistem tanpaadanya ka!#r yan masuk ke atau

ke!uar dari sistem $as&, yaitu / 3 4'atau

atau

tetap PV =γ

tetapTV =− $(γ

γ γ %%$$ V P V P =

$(

%%

$(

$$

−−

=

γ γ V T V T

γ


14/40

Denan 5 6, merupakan hasi! perbandinan kapasitaska!#r as padatekanan tetap 7P dan kapasitas ka!#rpada "#!ume tetap 72' 8an disebut k#nstanta 1ap!ace'

%saha yan di!akukan #!eh sistem $as& hanyamenubah eneri da!am, sebab sistem tidakmenerima ataupun me!epas ka!#r' *esarnya usaha

yan di!akukan #!eh sistem dapat ditentukan denanmenerapkan rumus umum usaha, maka diper#!ehpersamaan

γ

V

P

C

C =γ

(

$

$%%$$ V P V P W −

−

=

γ


15/40

P!s"s A#a $a%&'!%s(a%

Hu'u) I* ΔU = Q – W

Pr#ses Is#barik P 3 k#nstan Q 3 ΔU 9 W 3 ΔU 9 P ΔV

Pr#sesIs#termis

T 3 k#nstan ΔT 3 4 maka ΔU 3 4, sehina Q3W

Pr#sesAdiabatis

Q 3 4 ΔU = W

Pr#ses Is#k#rik V 3 k#nstan ΔV 3 4 maka W 3 4, sehina Q 3 ΔU

Proses termodinamika I secara singkat


16/40

:ukum ke n#! term#dinamika

Da!am keadaan adiabatik suatu as idea! da!amruanan tertutup pemuaian sanat !ambat,tidak adapanas yan dimasukan maupun di!epaskan'daripr#ses ini maka diper#!eh .

dE3+pd"

Pada uraian hukum satu term#dinamika .

dE 3 n 7"'dT

Maka. n 7"'dT3 + pd"

Apabi!a memperunakan hukum as idea! untukmencari hara p sebaian (unsi t dan "

$p" 3 nRT& maka .


17/40

Hu'u) I T")!+,%a),'a

ika ka!#r diberikan kepada sistem,"#!ume dan suhu sistem akan bertambah$sistem akan ter!ihat menemban dan

bertambah panas&' Seba!iknya, )ika ka!#rdiambi! dari sistem, "#!ume dan suhusistem akan berkuran $sistem tampakmenerut dan terasa !ebih dinin&' Prinsip

ini merupakan hukum a!am yan pentindan sa!ah satu bentuk dari hukumkekeka!an eneri'


18/40

Sistem yan mena!ami perubahan"#!ume akan me!akukan usaha dan sistemyan mena!ami perubahan suhu akanmena!ami perubahan eneri da!am' adi,ka!#r yan diberikan kepada sistem akanmenyebabkan sistem me!akukan usaha danmena!ami perubahan eneri da!am' Prinsip

ini dikena! sebaai hukum kekeka!an enerida!am term#dinamika atau disebut hukum Iterm#dinamika'


19/40

Secara matematis, hukum Iterm#dinamika ditu!iskan sebaai

Secara sederhana, hukum Iterm#dinamika dapat dinyatakansebaai berikut'

Jika suatu benda (misalnya krupuk)dipanaskan (atau digoreng) yangberarti diberi kalor Q, benda (krupuk)

akan mengembang atau bertambaholumenya yang berarti melakukanusaha W dan benda (krupuk) akan

bertambah panas yang berarti


20/40

Hu'u) II T")!+,%a),'a

Formulasi Kelvin-Planckmenyatakan bah!a tidak mungkin untukmembuat sebuah mesin kalor yang

beker"a pada suatu siklus yang semata#mata mengubah energi panas yangdiperoleh dari suatu sumber pada suhutertentu seluruhnya men"adi usaha

mekanik$


21/40

:ukum kedua term#dinamika )uamen)e!askan bah0a ka!#r mena!ir secara

sp#ntan dari benda bersuhu tini kebenda yan bersuhu rendah dan tidak pernah secara sp#ntan mena!ir ke arah

yan seba!iknya' Sesuai denanFormulasi Clausius yan menyatakanbah0a ;Tidak mungkin untuk membuatsebuah mesin kalor yang beker"a semata#

mata memindahkan energi panas darisuatu benda dingin ke benda panas$<


22/40

:ukum Term#dinamika III

Interperestasi statistik dari entr#phy ada!ahsuatu penukuran yan menyimpan darisuatu sitem' ika suhu diturunkan !ebih

!an)ut sea!a sistem masuk keda!am status#rde besar' 2ibrasi suatu krista! secararadui! akan mati $berhenti& seraya at#m+at#m berada pada temperatur abs#!ut n#!'

Demikian pu!a kemunkinan "ibrasi suatu=at padat akan berhenti'


23/40

Mesin 7arn#t

Mesin 7arn#t ada!ah mesin ka!#rhip#tesis yan ber#perasi da!am sik!usyan disebut sik!us 7arn#t' Sebuah sik!us

term#dinamika ter)adi ketika suatu sistemmena!ami rankaian keadaan yanberbeda dan akhirnya kemba!i keadaansemu!a' Da!am sik!us ini, sistem dapat

me!akukan usaha terhadap!inkunannya, sehina disebut mesinkalor '


24/40

Perumusan Carnot menyatakanbah0a sebuah mesin nyata $rea!& yanber#perasi da!am suatu sik!us padatemperatur dan tidak munkinme!ebihi e>siensi mesin 7arn#t'

H T C T


25/40

Kapasitas Ka!#r Gas

Kapasitas ka!#r $7& ada!ah )um!ah ka!#ry diper!ukan untuk menaikkantemperatur dari suatu sampe! bahan

sebesar 6K'


26/40

P"sa)aa% D,-""%s,a. Ta' E'sa'

ika suatu persamaan di(erensia! #rde satu berbentuk

M $?,y& d? 9 N $?,y& dy 3 4Mempunyai si(at.

Maka PD tersebut disebut PD Tak+Eksak' Suatu PD tak eksak dapat diubah ke PD

eksak denan mena!ikan persamaan denan suatu (akt#r yan tepat, yan

disebut (akt#r $integrating %a&tor &' Pada baian sebe!umnya kita te!ah menena!

(akt#r intera!.untuk menye!esaikan persamaan di(erensi! !inier #rder satu da!am

bentuk

@akt#r intera! akan memba0a persamaan diBerensia! !inier #rder satu

berbentuk men)adi PD eksak' Secara umum suatu (akt#r intera! ada!ah

(akt#r dapat menubah persamaan diBerensia! tak eksak men)adi persamaan tidak

eksak


27/40

AP1IKASI :%K%M PERTAMA PADAREAKSI KIMIA $TERMOKIMIA&

Term#kimia mempe!a)ari e(ek panas yan ter)adi baik da!am perubahan

secara kimia $reaksi kimia& maupun secera >sika $pr#ses penuapan,

pe!eburan, dsb'&' E(ek panas dapat bersi(at eks#term, yaitu bi!a ter)adi

pe!epasan ka!#r, dan end#term, yaituu bi!a pr#ses disertai denan

penyerapan ka!#r' umCah ka!#r yan bersankutan da!am suatu reaksi

berantun pada )enis dan )um!ah =at+=at yan breaksi, pada keadaan

>sik =at+=at pereaksi dan hasi! reaksi, pada temperatur dan pada

tekanan $terutama pada reaksi as&' O!eh karena itu ka!#r reaksi dan

suatu reaksi hendaknya dinyatakan bersama+sama denan persamaan

reaksinya, dimana k#ndisi+k#ndisi reaksi tertera denan )e!as'


28/40

6& Ka!#r reaksi pada 2#!ume Tetap dan pada Tekanan Tetap

Da!am term#kimia ada dua k#ndisi khusus yan pentin, yaitu "#!ume

tetap dan tekanan tetap, #!eh karena pada kedua k#ndisi ini ka!#r

reaksi dapat dikaitkan denan (unsi+(unsi term#dinamika tertentu'

& Penentuan Ka!#r Reaksi Secara Eksperimen $Ka!#rimetri&:anya reaksi+reaksi berkesudahan yan ber!ansun denan cepat

dapat ditentukan ka!#r reaksinya secara eksperimen, seperti reaksi

pembakaran, reaksi penetra!an dan reaksi pe!arutan' Penentuan ini

biasanya menyankut penukuran perubahan suhu dari !arutan atau

dari air da!am ka!#rimeter'


29/40

F&Perhitunan Ka!#r Reaksi

Reaksi kimia kebanyakan diker)akan pada tekanan

tetap, sehina pada perhitunan ini hanya

diperhatikan enta!pi reaksi, :'

H&Keberantunan Enta!pi Reaksi pada temperatur'Pada umumnya entapi reaksi merupakan (unsi dari

temperatur dan tekanan' Karena penaruh tekanan

cukup rumit, maka disini hanya akan diturunkan

penaruh temperatur pada :'


30/40

Apakah yan menyebabkan suatu pr#ses bersi(at re"ersibe! $dapat

kemba!i& atau irrre"ersibe! $tidak dapat di!akukan seba!iknyatidak

dapat kemba!i&' Kita te!ah me!ihat bah0a k#n"ersi eneri mekanik

men)adi panas karena esekan ada!ah irre"ersibe!' Pr#ses seba!iknya,

yaitu menubah panas men)adi eneri mekanik tanpa e(ek !ain

me!anar rumusan hukum kedua mesin panas'

Denan cara yan sama, k#nduksi panas dari benda dinin ke benda

panas tanpa e(ek !ain me!anar rumusan hukum kedua untuk

re(rierat#r'

enis irre"ersibe! ketia ter)adi bi!a sebuah sistem me!e0ati keadaan

tak seimban, misa!nya bi!a ada turbu!ensi da!am as atau !edakan'

PROSES REVERSIBEL DAN IRREVERSIBEL


31/40

Setiap pr#ses penambahan dan pembuanan ka!#r dari peemuaian

atau penekan as, dianap di!akukan denan seba!iknya $re"ersibe!&'

Maksudnya setiap pr#ses di!akukan denan !ambat sehina pr#ses

dapat dianap sebaai serankaian keadaan seimban dan se!uruh

pr#ses bisa di!akukan seba!iknya tanpa penambahan besar ker)a yan

di!akukan atau ka!#r dipertukarkan'

Dari pertimbanan+pertimbanan itu dan rumusan tentan hukum II

term#dinamika, kita dapat mencantumkan beberapa syarat yan

diper!ukan aar pr#ses bersi(at re"ersibe!'

6' tida ada eneri mekanik yan dapat hi!an karena esekan, aya

"isk#sitas, atau aya disipati( !ain yan menhasi!kan ka!#rpanas'

' Tidak ada k#nduksi panas karena beda temperatur tertentu'

F' Pr#ses harus kuasi statik aar sistem se!a!u da!am keadaan

seimban'


32/40

6' @unsi Enta!pi dan Perubahan Enta!pi

Kebanyakan reaksi+reaksi kimia di!akukan pada tekanan tetap yan sama

denan tekanan atm#s>r' Perubahan enta!pi, :, hanya berantun pada

keadaan a0a! dan keadaan akhir sistem' Pada reaksi+reaksi kimia, :

ada!ah ka!#r reaksi pada tekanan tetap'

' Kapasitas Ka!#r

Kapasitas ka!#r suatu sistem dide>nisikan sebaai )um!ah ka!#r yan

diper!ukan untuk menaikkan temperatur sistem sebanyak satu dera)at'

Secara matematik diunkapkan,

J

Kapasitas ka!#r pada tekanan tetap ada!ah sama denan penambahan

enta!pi sistem perdera)at kenaikan temperatur pada tekanan tetap' *aik

kapasitas ka!#r pada "#!ume tetap maupun kapasitas ka!#r pada tekanan

tetap biasanya dinyatakan per m#! =at'


33/40

@%NGSI ENTROPI DAN PER%*A:AN ENTROPI

Entr#pi ada!ah suatu (unsi keadaan yan secara matematis

dide>nisikan sebaai,

dS 3 Jre" T

PER:IT%NGAN PER%*A:AN ENTROPI

a' Pada pr#ses >sis

6& Pr#ses yan tidak disertai denan penubahan (asa'& Pr#ses penubahan (asa secara re"#rsibe!

F& Pr#ses penubahan (asa secara tak+re"ersibe!

b' Perubahan entr#pi pada reaksi kimia


34/40

PER%M%SAN :%K%M KED%A TERMODINAMIKA

M"%uu( hu'u) ,%, S")ua #!s"s a(au "a's, $a%& ("a+, +, a.a)

s")"s(a* s".a.u +,s"(a, +"%&a% #"%,%&'a(a% "%(!#,

3S s,s(") ,a.ah #"uaha% "%(!#, s,s(") +a% 3S.,%&'u%&a% ,a.ah

#"uaha% "%(!#, .,%&'u%&a%

1 P"uaha% E%(!#, S"a&a, P"s$aa(a% K"s"(,)a%&a%

T".ah +,ua,'a% ah5a s"(,a# #!s"s $a%& ".a%&su%& s"6aa s#!%(a%

+a.a) s,s(") ("s"'a( s".a.u +,s"(a, +"%&a% #"%,%&'a(a% "%(!#, ,.a

"%(!#, s,s(") )"%6a#a, ha&a $a%& )a's,)u)* )a'a "%(!#, (,+a' a'a%

+a#a( "uah .a&, +a% ,.a 3S 0* '"a+aa% ,%, a'a% ("6a#a, a#a,.a #!s"s

"a.a% "9"s,". a(au a#a,.a s,s(") )"%6a#a, '"s"(,)a%&a% :a+, a&,

s"(,a# #"uaha% +a.a) ;s,s(") ("s"'a(< ".a'u

3S = 0

+"%&a% (a%+a > u%(u' #!s"s s#!%(a% +a% (a%+a u%(u' "9"s,". +a%

s,s(") +a.a) '"s"(,)a%&a%


35/40

:%K%M KETIGA TERMODINAMIKA

1 E%(!#, a( )u), #a+a (,(,' %!( as!.u(

P"sa)aa% P.a%6'B!.()a%%

S ' .%W

E%(!#, +a#a( +,huu%&'a% +"%&a% ;'"'a6aua%< a(au

'"(,+a'("a(ua% s,s(") K"a+aa% s,s(") $a%& 'a6au ,a.ah '"a+aa%

+, )a%a #a(,'".B#a(,'". ?)!."'u.* a(!) a(au ,!%@

("susu% s"6aa (,+a' ("a(u Ma',% 'a6au susu%a% '"a+aa% s,s(")*

)a',% "sa '"!."ha+,a% '"a+aa% s,s(") +a% )a',% "sa "%(!#,

O."h 'a"%a ,(u a( #a+a( ',s(a. #a+a u)u)%$a )")#u%$a, "%(!#,

$a%& ".a(,- "%+ah +,a%+,%&'a% +"%&a% 6a,a% a(au &as Gas

)")#u%$a, "%(!#, $a%& #a.,%& (,%&&, 'a"%a '"a+aa% s,s(") #a.,%&

(,+a' ("a(u

Ma',% 'a6au a(au (,+a' ("a(u susu%a% )!."'u.* )a',% (,%&&, ha&a

W +a% "%(! , S"a.,'% a )a',% ("a(u susu%a% )!."'u. s,s(")


36/40

2 P"h,(u%&a% E%(!#, Mu(.a'

E%(!#, a( )u%,* #a+a (")#"a(u T* +a#a( +,h,(u%&

+"%&a% +ua 6aa* $a,(u +"%&a% )"%&&u%a'a% hu'u)

'"(,&a (")!+,%a),'a +a% +a(a (")!',),a +a% +"%&a%

)"(!+a )"'a%,'a s(a(,s(,' +a, +a(a s#"'(!s'!#, D, s,%,

ha%$a +,,6aa'a% 6aa $a%& #"(a)a

u%&s, E%"&, "as H".)h!.(P"%uu%a% "%"&, "as h".)h!.(* 3A* ,a.ah '"a

)a's,)u) $a%& +a#a( +,has,.'a% +a% sua(u #!s"s $a%&

+,'"a'a% s"6aa ,s!(")

4 u%&s, E%"&, "as G,s

K"a%$a'a% #!s"s ,asa%$a +,'"a'a% #a+a (")#"a(u

+a% ("'a%a% ("(a#


37/40

@uasitas

u&as,(as a+a.ah "saa% +a, sua(u ("'a%a% "'u,9a."% $a%&+,%$a(a'a% +a.a) +,)"%s, ("'a%a% s"a&a, #"%&&a%(, ("'a%a% #

)"%uu( hu'u) &as ,+"a. Pa+a &as (,+a' ,+"a. #"h,(u%&a%

+,#")u+ah +"%&a% )"%&&a%(, ("'a%a% +a, "saa%

("s"u( u&as,(as +, -asa ua# +,%$a(a'a% +a.a) "%(u' '!"Fs,"%

-u&as,(as $a%& +,+"F%,s,'a% s"a&a, #"a%+,%&a% a%(aa -u&as,(as

+, -asa ua# +a% ("'a%a% #as,a. '!)#!%"% S"+a%&'a%* -u&as,(as +,

-asa 6a, u)u)%$a +,%$a(a'a% +a.a) "%(u' '!"Fs,"% a'(,F(as

$a%&+,+"F%,s,'a% s"a&a, #"a%+,%&a% a%(aa -u&as,(as +, -asa

6a, +a% has,. 'a., a%(aa-a's, )!. '!)#!%"% +, -asa 6a, +a%

-u&as,(as '!)#!%"% #a+a '"a+aa% s(a%+a +a.a) #"h,(u%&a%B

#"h,(u%&a% '!"Fs,"% a'(,F(as a+a.ah '!%+,s, 6a,a% )u%,


38/40

Persamaan 2anLt :#B

P"sa)aa% +,a(as )"u#a'a% #"sa)aa% 9a%( H!

P"sa)aa% +,a(as )"%u%u''a% ah5a %,.a,

.%K )"u#a'a% -u%&s, .,%"a +a, 1T ,'a +a% ha%$a

,'a J0 +a% J!0 "as ("ha+a# K P"%&&a)aa%

#"sa)aa% +,a(as #a+a ,+a%& 'a("s,sus +,s"u(

&aF' 9a%( H! N,.a, '"),,%&a% +a, &aF' ("s"u(

a+a.ah J0"* s"+a%&'a% %,.a, ,%("s"#

)"u#a'a% J!0"


39/40

P"sa)aa% C.a#"$!%

,.a +ua -asa +a.a) s,s(") sa(u'!)#!%"% "a+a +a.a)

'"s"(,)a%&a%* '"+ua -asa ("s"u()")#u%$a, "%"&, G,s )!.a $a%&sa)a Pa+a s,s(") $a%& )"),.,', -asa +a% *

G G

:,'a ("'a%a% +a% suhu +,uah +"%&a%("(a# )"%a&a '"s"(,)a%&a%* )a'a

+G +G


40/40

Tha%'

$!u**

Tugas Farfis Kelompok 10

Documents

Transcript of Tugas Farfis Kelompok 10