Muhammad Iqbal Saputra_1408102010026_Sistem Termodinamika Sederhana

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/18/2019 Muhammad Iqbal Saputra_1408102010026_Sistem Termodinamika Sederhana

    1/4

    Nama : Muhammad Iqbal Saputra NIM : 1408102010026

    Sistem Termodinamika Sederhana

    Diandaikan per obaan telah dilakukan pada sistemtemodinamika dan bah!a koordinat "an# perlu dan ukup untuk

    pemberian mikroskopik telah ditentukan$ %ila koordinat ini berubah& baik se ara spontan atau ada karena pen#aruh dari luar maka sistemmen#alami perubahan keadaan$

    %ila ada #a"a "an# tak berimban# di ba#ian dalam sistem dan 'u#a tidak antara sisitem den#an lin#kun#ann"a& maka sistem dalamkeadaan setimban# mekanis$

    %ila sistem "an# ada dalam kesetimban#an mekanis tidak enderun# men#alami perubahan spontan dari struktur internaln"a&

    seperti reaksi kimia atau perpindahan materi dari suatu ba#ian ke ba#ian "an# lainn"a& seperti di(usi atau pelarutan& ba#aimanapunlambatn"a& maka sisitem dalam keadaan setimban# kimia$

    )esetimban#n termal ter'adi bila tidak ter'adi perubahanspontan dalam koordinat sistem "an# ada dalam kesetimban#anmekanis dan kimia bila sistem itu dipisahkan dari ln#kun#ann"a olehdindin# diaterm$

    %ila semua pers"aratan kesetimban#an telah terpenuhi makasistem dikatakan dalam kesetimban#an termodinamik& dalam kondisiini 'elas tidak ada perubahan keadaan baik sistem maupunlin#kun#ann"a$ )ebalikann"a bila dalam s"arat kesetimban#an

    tersebut salah satu sa'a tidak terpenuhi maka sistem dikatakan dalamkeadaan tak setimban#$

    Dapat disimpulkan bah!a bila pers"aratan kesetimban#anmekanis dan termal tidak dipenuhi& keadaan "an# dialami oleh sistemtidak bisa dirin ikan den#an memakai koordinat termodinamik "an#men#a u pada sisitem se ara keseluruhan$

    *ntuk men"ederhanakan permasalahan kita #unakan persamaan

    keadaan$ Dalam koordinat termodinamika kita kenal adan"a keti#a

    http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/

  • 8/18/2019 Muhammad Iqbal Saputra_1408102010026_Sistem Termodinamika Sederhana

    2/4

    koordinat "aitu +&, dan -$ Dan untuk dapat men##unakan persamaankeadaan ini minimal harus ada dua koordinat termodinamik "an#men'adi .ariabel bebas$ /adi dapat dituliskan bah!a persamaan

    keadaan ini adalah persamaan "an# men#hubun#kan koordinattermodinamik "an# men abut kebebasan salah satu koordinattermodinamik tersebut$

    Setiap sisitem den#an massa tetap "an# melakukan tekananhidrostatik serba sama pada lin#kun#ann"a& tanapa e(ek permukaan&#ra.itasi& listrik dan ma#netik disebut sistem hidrostatik$ Sistemhidrostatik terba#i men'adi ti#a kate#ori seba#ai berikut:

    1$ at murni& "aitu at "an# terdiri atas satu bahan kimia "an# berbentuk padat& air& #as& atau ampuran dari kedua maupunketi#a bentuk itu

    2$ 3ampuran serba sama dari bahan "an# berbeda sepertiampuran dari #as lembam& ampuran #as akti( kimia!i&ampuran airan atau larutan$

    $ 3ampuran serba beda& seperti ampuran beberpa ma am #as"an# bersentuhan den#an ampuran beberapa ma am airan$

    +ersamaan )eadaan

    Dalam keadaan n"ata& san#at sulit men#un#kapkan kelakuanlen#kap at dalam seluruh pen#ukuran har#a koordinat termodinamika

    5 P,V ,θ den#an memakai persamaan sederhana$ Terdapat lebih

    dari 60 persamaan keadaan "an# telah dia'ukan untuk men##ambarkan airan sa'a& uap sa'a dan daerah uap7 airan$

    Di antaran"a :

    1$ +ersamaan #as ideal : Pv= Rθ

    "an# han"a berlaku pada tekanan 5+ rendah dalam daerah uap dan#as$

    2$ +ersamaan keadaan .an der aals

    ( P+ av2 )(v− b)= Rθ

    http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/koordinat%20termodinamikhttp://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/http://dedekusn.wordpress.com/2010/09/26/sistem-termodinamika-sederhana/

  • 8/18/2019 Muhammad Iqbal Saputra_1408102010026_Sistem Termodinamika Sederhana

    3/4

    "an# berlaku den#an baik dalam daerah airan& uap dan di dekat sertadi atas titik kritis$+erubahan Di(erensial )eadaan

    Setiap in(initesimal dalam koordinat termodinamika 5 P,V ,θ

    harus memenuhi pers"aratan bah!a ia men##ambarkan perubahankuantitas "an# ke il terhadap kuantitasn"a sendiri tetapi perubahankuantitas "an# besar terhadap e(ek "an# ditimbulkan oleh kelakuan

    beberapa molekul$

    +ersamaan keadaan suatu sistem dapat diba"an#kan bah!a persamaan keadaan tersebut dapat dipe ahkan untuk men"atakansetiap koordinatn"a dalam dua koordinat lainn"a$ 9nalisisn"a :

    1$ V = fungsi (θ , P )

    Maka di(erensial parsialn"a :

    dV =(∂ V ∂ θ ) P dθ +(∂ V ∂ p )θ dp)uantitas kemuaian .olume rata dide(inisikan :

    Muai .olume rata perubahan volume per satuan volume

    perubahan temperatur

    pada kondisi tekanan tetap$

    /ika perubahan temperatur dibuat san#at ke il& maka perubahan.olume 'u#a men'adi san#at ke il& maka :kemuaian .olume sesaat 5; dirumuskan :

    β= 1

    V (∂ V ∂ θ ) PSebenarn"a ; merupakan (un#si dari 5 θ & P & tetapi dalam

    per obaan menun'ukkan bah!a ban"ak at "an# β < n"a tidak peka

  • 8/18/2019 Muhammad Iqbal Saputra_1408102010026_Sistem Termodinamika Sederhana

    4/4

    pada perubahan tekanan (dP ) dan han"a berubah sedikit terhadap

    suhu (θ )

    =(ek perubahan tekanan pada .olume sistem hidrostatik 'ikatemperaturn"a dibuat tetap& din"atakan oleh kuantitas "an# disebutketermampatan isotermik 5> diba a kappa "an# dirumuskan :

    K = −1

    V (∂ V ∂ P )θ2$ P (un#si (θ , V )

    Maka di(erensial parsialn"a :dP =(∂ P∂ θ )V dθ +(∂ P∂V )θ dV

    $ θ= fungsi ( P , V )

    Maka di(erensial parsialn"a :

    dθ =( ∂ θ∂ P )V dP +( ∂ θ∂V ) P d V