77
termodinamika

termodinamikasli

Embed Size (px)

DESCRIPTION

jgfhuhuyg

Citation preview

Page 1: termodinamikasli

termodinamika

Page 2: termodinamikasli

Kompetensi Dasar:Kompetensi Dasar:

Menganalisis dan menerapkan Menganalisis dan menerapkan hukum termodinamikahukum termodinamika

Page 3: termodinamikasli

Indikator :Indikator : Setelah mempelajari bab ini, siswa Setelah mempelajari bab ini, siswa

diharapkan mampu :diharapkan mampu : Menganalisis keadaan gas karena perubahan Menganalisis keadaan gas karena perubahan

suhu, tekanan, dan volume.suhu, tekanan, dan volume. Menggambarkan perubahan keadaan gas Menggambarkan perubahan keadaan gas

dalam diagram P-V.dalam diagram P-V. Memformulasikan hukum I termodinamika Memformulasikan hukum I termodinamika

dan penerapannya.dan penerapannya. Mengaplikasikan hukum II termodinamika Mengaplikasikan hukum II termodinamika

pada masalah fisika sehari-hari.pada masalah fisika sehari-hari. Memformulasikan siklus Carnot.Memformulasikan siklus Carnot. Merumuskan proses reversibel dan tak Merumuskan proses reversibel dan tak

reversibel.reversibel.

Page 4: termodinamikasli

Termodinamika adalah : ilmu yang Termodinamika adalah : ilmu yang mempelajari hukum-hukum yang mempelajari hukum-hukum yang mengatur perubahan energi dari mengatur perubahan energi dari suatu bentuk ke bentuk lain, suatu bentuk ke bentuk lain, aliran dan kemampuan energi aliran dan kemampuan energi melakukan usaha.melakukan usaha.

Dua istilah yang berkaitan erat Dua istilah yang berkaitan erat dalam termodinamika, yaitu:dalam termodinamika, yaitu:

Page 5: termodinamikasli

Sistem Sistem

adalah : sesuatu yang menjadi adalah : sesuatu yang menjadi subyek pembahasan atau fokus subyek pembahasan atau fokus perhatian.perhatian.

Lingkungan Lingkungan

adalah : segala sesuatu yang tidak adalah : segala sesuatu yang tidak termasuk dalam sistem atau termasuk dalam sistem atau segala keadaan di luar sistem.segala keadaan di luar sistem.

Page 6: termodinamikasli

Perhatikan gambar:Perhatikan gambar:

Tabung berisi gas:Tabung berisi gas:

lingkunganlingkungan

gasgas

Batas sistemBatas sistemsistemsistem

Page 7: termodinamikasli

Hukum termodinamika Hukum termodinamika dibagi 2 yaitu :dibagi 2 yaitu : Hukum pertama, yaitu : prinsip Hukum pertama, yaitu : prinsip

kekekalan energi yang memasukkan kekekalan energi yang memasukkan kalor sebagai mode perpindahan kalor sebagai mode perpindahan energi.energi.

Hukum kedua, yaitu : bahwa aliran Hukum kedua, yaitu : bahwa aliran kalor memiliki arah, dengan kata lain, kalor memiliki arah, dengan kata lain, tidak semua proses di alam adalah tidak semua proses di alam adalah reversibel (dapat dibalikkan arahnya)reversibel (dapat dibalikkan arahnya)

Page 8: termodinamikasli

Usaha, Kalor, dan Usaha, Kalor, dan Energi DalamEnergi Dalam Pengertian Usaha dan Kalor.Pengertian Usaha dan Kalor.

Usaha adalah: ukuran energi yang Usaha adalah: ukuran energi yang dipindahkan dari sistem ke lingkungan dipindahkan dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya.atau sebaliknya.

Energi mekanik sistem adalah : energi Energi mekanik sistem adalah : energi yang dimiliki sistem akibat gerak dan yang dimiliki sistem akibat gerak dan koordinat kedudukannya.koordinat kedudukannya.

Page 9: termodinamikasli

Pengertian Energi Pengertian Energi DalamDalam Energi dalam adalah : suatu sifat Energi dalam adalah : suatu sifat

mikroskopik zat, sehingga tidak dapat di mikroskopik zat, sehingga tidak dapat di ukur secara langsung.ukur secara langsung.

Secara umum perubahan energi dalam Secara umum perubahan energi dalam ((U), di rumuskan : U), di rumuskan :

U = UU = U22 – U – U11

Page 10: termodinamikasli

Formulasi usaha, kalor dan Formulasi usaha, kalor dan Energi dalamEnergi dalam

Usaha oleh sistem terhadap Usaha oleh sistem terhadap lingkungannya.lingkungannya.

Proses isobarik (tekanan konstan)Proses isobarik (tekanan konstan)

VV11

VV22

W = p W = p V = p( V2 – V1 )V = p( V2 – V1 )

Page 11: termodinamikasli

Perjanjian tanda :Perjanjian tanda : Usaha bertanda positif (+), jika Usaha bertanda positif (+), jika

sistem melakukan usaha pada sistem melakukan usaha pada lingkungan (gas memuai Vlingkungan (gas memuai V2 2 > V> V11).).

Usaha bertanda negatif (-), jika Usaha bertanda negatif (-), jika lingkungan melakukan usaha lingkungan melakukan usaha pada sistem ( gas memampat Vpada sistem ( gas memampat V22 V V1 1 ).).

Page 12: termodinamikasli

Contoh soal 1Contoh soal 1

Sejenis gas berada dalam wadah Sejenis gas berada dalam wadah yang memiliki volum 2 myang memiliki volum 2 m3 3 dan dan tekanan 4 atm. Hitung usaha luar tekanan 4 atm. Hitung usaha luar yang dilakukan gas jika :yang dilakukan gas jika :

a.a. Gas memuai pada tekanan tetap Gas memuai pada tekanan tetap sehingga volumnya mejadi dua kali sehingga volumnya mejadi dua kali semula.semula.

b.b. Gas dimampatkan pada tekanan Gas dimampatkan pada tekanan tetap sehingga volumnya mejadi tetap sehingga volumnya mejadi sepertiga semula. sepertiga semula.

(1 atm = 1,0 x 10(1 atm = 1,0 x 1055N/mN/m22))

Page 13: termodinamikasli

Penyelesaian Penyelesaian

Diket :Diket :

VV11 = 2 m = 2 m33

p = 4 atm = 4 x 10p = 4 atm = 4 x 1055 N/m N/m22

Ditanya : W, jika:Ditanya : W, jika:

a. Va. V22 = 2V = 2V11

b. Vb. V22 = = 13

1V

Page 14: termodinamikasli

Jawab :Jawab :

a.a. W = pW = pVV

= p ( V= p ( V22 – V – V11 ) )

= p ( 2V= p ( 2V11 – V – V11))

= pV= pV11

= ( 4 x 10= ( 4 x 1055 ) 2 ) 2

W = 8 x 10W = 8 x 105 5 JJ

Page 15: termodinamikasli

b.b. W = pW = pVV

= p ( V= p ( V22 – V – V11))

= p ( 1/3 V= p ( 1/3 V11 – V – V11))

= p (-2/3 )V= p (-2/3 )V11

= (-2/3)pV= (-2/3)pV11

= (-2/3) 4 x 10= (-2/3) 4 x 1055 x 2 x 2

W = - 5,33 x 10W = - 5,33 x 1055 J J

Page 16: termodinamikasli

Grafik p - VGrafik p - V

Dari grafik diperoleh Dari grafik diperoleh ::

Usaha yg dilakuka Usaha yg dilakuka oleh atau pada oleh atau pada sistem gas sama dg sistem gas sama dg luas daerah di luas daerah di bawah grafik p-V dg bawah grafik p-V dg batas volum awal batas volum awal dan volum akhir.dan volum akhir.

Luas = Luas = usahausaha

VV11 VV22

pp11

pp22

Page 17: termodinamikasli

Contoh soal 2Contoh soal 2

Sejumlah gas pada Sejumlah gas pada keadaan A berubah keadaan A berubah ke keadaan B (lihat ke keadaan B (lihat gambar).gambar).

a.a. Bagaimana cara Bagaimana cara anda menghitung anda menghitung usaha luar yang usaha luar yang dilakukan gas ?dilakukan gas ?

b.b. Hitung usaha luar Hitung usaha luar tersebut.tersebut.

AA

BB

88 3636

22

55

p (x10p (x1055 N/m N/m22))

V(x10V(x10-3-3 m m33))

Page 18: termodinamikasli

Penyelesaian :Penyelesaian :

a.a. U = luas trapesiumU = luas trapesium

b.b. Usaha luar:Usaha luar:

Jx

xxU 3

35

108,92

108361025

Page 19: termodinamikasli

Usaha dalam proses Usaha dalam proses siklussiklus

Dari grafik Dari grafik diperoleh:diperoleh:

“ “usaha yang usaha yang dilakukan oleh (atau dilakukan oleh (atau pada) sistem gas pada) sistem gas yang menjalani yang menjalani suatu proses siklus suatu proses siklus sama dengan luas sama dengan luas daerah yang dimuat daerah yang dimuat oleh siklus tersebut oleh siklus tersebut (luas daerah yg (luas daerah yg diasir)”diasir)”

Lintasan 1Lintasan 1

Lintasan 2Lintasan 2

AA

BB

pp

VV

Page 20: termodinamikasli

Contoh soal 3Contoh soal 3

Gas ideal diproses Gas ideal diproses seperti gambar di seperti gambar di samping.samping.

a.a. Berapa usaha yang Berapa usaha yang dilakukan sistem per dilakukan sistem per siklus ?siklus ?

b.b. Jika mesin bekerja 5 Jika mesin bekerja 5 siklus per 2 sekon, siklus per 2 sekon, berapa daya yang berapa daya yang dibangkitkan dibangkitkan sistem ?sistem ? AABB

CC

VV

pp

0,01250,0125 0,0250,025

101055

2x102x1055

(Nm(Nm-2-2))

(m(m33))

Page 21: termodinamikasli

Penyelesaian :Penyelesaian :

a.a. Usaha yg dilakukan sistem per siklus.Usaha yg dilakukan sistem per siklus. W = luas W = luas ABCABC = AB x BC/2= AB x BC/2 = ( 0,0125 – 0,025) x (2x 10= ( 0,0125 – 0,025) x (2x 105 5

– – 1 x 101 x 1055)/2)/2 = (- 0,0125) x (1/2) x 10= (- 0,0125) x (1/2) x 1055

= - 0,00625 x 10= - 0,00625 x 1055

W = - 6,25 x 10W = - 6,25 x 102 2 JJ

Page 22: termodinamikasli

b.b. Usaha dlm 5 siklus = 5 x – 6,25 Usaha dlm 5 siklus = 5 x – 6,25 x 10x 102 2 = - 3,125 x 10= - 3,125 x 1033 J J

maka daya selama 2 sekon maka daya selama 2 sekon adalah :adalah :

wattxx

t

WP 3

3

10563,12

10125,3

Page 23: termodinamikasli

Formulasi KalorFormulasi Kalor

Q = mcQ = mcT = CT = CTT Formulasi Energi DalamFormulasi Energi Dalam Gas monoatomikGas monoatomik

nRTNkTU

2

3

2

3

Page 24: termodinamikasli

Gas diatomikGas diatomik

Perubahan Energi DalamPerubahan Energi Dalam Gas monoatomikGas monoatomik

nRTNkTU2

5

2

5

122

3

2

3TTnRTnRU

Page 25: termodinamikasli

Gas diatomikGas diatomik

Dari dua persamaan perubahan energi Dari dua persamaan perubahan energi dalam di atas dapat disimpulkan :dalam di atas dapat disimpulkan :

“ “Perubahan energi dalam Perubahan energi dalam U hanya U hanya bergantung pada keadaan awal dan bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir dan tidak bergantung keadaan akhir dan tidak bergantung pada lintasan yang ditempuh oleh pada lintasan yang ditempuh oleh sistem”sistem”

122

5

2

5TTnRTnRU

Page 26: termodinamikasli

Beberapa Proses Beberapa Proses Termodinamika GasTermodinamika Gas Proses Isobarik ( tekanan tetap )Proses Isobarik ( tekanan tetap )

A.A. Usaha yang dilakukan oleh Usaha yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungan (V2 sistem terhadap lingkungan (V2 > V1).> V1).

W = p ( VW = p ( V22 – V – V11))

Page 27: termodinamikasli

W positif ( + ) W positif ( + )

11 22

pp

VV11 VV22

VV

Page 28: termodinamikasli

B.B. Usaha yang dilakukan Usaha yang dilakukan lingkungan terhadap sistem (Vlingkungan terhadap sistem (V22 V V11).).

W = p ( VW = p ( V22 – V – V11 ) )

Page 29: termodinamikasli

W negatif ( - ) W negatif ( - )

pp

VVV2V2 VV11

1122

Page 30: termodinamikasli

Proses Isokhorik Proses Isokhorik (volum tetap )(volum tetap )

W = 0W = 0

Karena V2 = V1Karena V2 = V1

o Perhatikan Perhatikan gambargambar

pp

VVVV11 = V = V22

pp11

pp22

Page 31: termodinamikasli

Proses Isotermal ( suhu tetap )Proses Isotermal ( suhu tetap )

Dari persamaan :Dari persamaan :

pV = nRTpV = nRT

diperoleh :diperoleh :

V

nRTp

Page 32: termodinamikasli

Sehingga usaha yang dilakukan Sehingga usaha yang dilakukan sistem (gas) dirumuskan :sistem (gas) dirumuskan :

dVpWV

V

2

1

dVV

nRTW

V

V

2

1

Page 33: termodinamikasli

2

1

2

1

ln VV

V

V

VnRTV

dVnRTW

12 lnln VVnRTW

1

2lnV

VnRTW

Page 34: termodinamikasli

Perhatikan gambar :Perhatikan gambar :

pp

VVVV11 VV22

Page 35: termodinamikasli

Contoh soal 4Contoh soal 4

Suhu tiga mol suatu gas ideal 373 Suhu tiga mol suatu gas ideal 373 K. Berapa besar usaha yang K. Berapa besar usaha yang dilakukan gas dalam pemuaian dilakukan gas dalam pemuaian secara isotermal untuk mencapai secara isotermal untuk mencapai empat kali volum awalnya ?empat kali volum awalnya ?

Page 36: termodinamikasli

penyelesaianpenyelesaian

Diket :Diket :

n = 3 moln = 3 mol

T = 373 KT = 373 K

VV22 = 4V = 4V11

R = 8,31 J/molR = 8,31 J/mol Ditanya : WDitanya : W

Page 37: termodinamikasli

Jawab :Jawab :

4ln37331,83 xxxW

1

2lnV

VnRTW

1

14ln37331,83V

Vxx

JW 999,12890

Page 38: termodinamikasli

Proses AdiabatisProses Adiabatis

adalah : suatu proses keadaan adalah : suatu proses keadaan gas di mana tidak ada kalor yang gas di mana tidak ada kalor yang masuk ke dalam atau keluar dari masuk ke dalam atau keluar dari sistem ( Q = 0 )sistem ( Q = 0 )

Page 39: termodinamikasli

Perhatikan gambarPerhatikan gambar

Bahan pengisolasiBahan pengisolasi

Silinder logamSilinder logam

Page 40: termodinamikasli

Grafik p – V pada Grafik p – V pada proses Adibatikproses Adibatik

kurva adiabatikkurva adiabatik

TT11

TT22

VV11VV22

pp11

pp22

Page 41: termodinamikasli

Contoh proses adiabatis:Contoh proses adiabatis: Pemuaian gas dalam mesin dieselPemuaian gas dalam mesin diesel Pemuaian gas dalam sistem Pemuaian gas dalam sistem

pendinginpendingin Langkah kompresi dalam mesin Langkah kompresi dalam mesin

pendinginpendingin

Page 42: termodinamikasli

Usaha dalam proses adiabatik Usaha dalam proses adiabatik secara matematis di rumuskan :secara matematis di rumuskan :

122

1112211

VTVatauTVpVp

v

p

C

Cdengan

Page 43: termodinamikasli

Contoh soal 5Contoh soal 5

Suatu gas ideal monoatomik Suatu gas ideal monoatomik = 5/3 = 5/3 dimampatkan secara adiabatik dan dimampatkan secara adiabatik dan volumnya berkurang dengan faktor volumnya berkurang dengan faktor pengali dua. Tentukan faktor pengali pengali dua. Tentukan faktor pengali bertambahnya tekanan.bertambahnya tekanan.

Page 44: termodinamikasli

Diket :Diket :

= 5/3= 5/3

VV11 = 2V = 2V2 2 atau V atau V22 = (1/2)V = (1/2)V11

Ditanya : pDitanya : p22

Page 45: termodinamikasli

Jawab :Jawab : 2211 VpVp

3

5

2

21

2

112

2

V

Vp

V

Vpp

167,1

12 18,32 ppp

Page 46: termodinamikasli

Hukum pertama Hukum pertama termodinamikatermodinamika

Perhatikan Gambar. Perhatikan Gambar.

lingkunganlingkungan

sistemsistem

+Q+Q -Q-Q

+W+W-W-W

Page 47: termodinamikasli

Secara matematis hukum I Secara matematis hukum I Termodinamika, dirumuskan :Termodinamika, dirumuskan :

U = UU = U22-U-U11= Q – W= Q – W

+Q = sistem menerima kalor+Q = sistem menerima kalor

-Q = sistem mengeluarkan kalor-Q = sistem mengeluarkan kalor

+W = sistem melakukan usaha+W = sistem melakukan usaha

-W = sistem dikenai usaha-W = sistem dikenai usaha

Page 48: termodinamikasli

Contoh soal 6Contoh soal 6

Suatu sistem menyerap 1500 J Suatu sistem menyerap 1500 J kalor dari lingkungannya dan kalor dari lingkungannya dan melakukan 2200 J usaha pada melakukan 2200 J usaha pada lingkungannya. Tentukan lingkungannya. Tentukan perubahan energi dalam sistem. perubahan energi dalam sistem. Naik atau turunkah suhu sistem?Naik atau turunkah suhu sistem?

Page 49: termodinamikasli

Diket :Diket :

Q = 1500 JQ = 1500 J

W = 2200 JW = 2200 J

Ditanya : Ditanya : UU

Page 50: termodinamikasli

Jawab :Jawab :

U = Q – WU = Q – W

= 1500 – 2200= 1500 – 2200

= - 700 J= - 700 J

Karena energi dalam sistem bernilai Karena energi dalam sistem bernilai negatif maka suhu sistem menurun (Tnegatif maka suhu sistem menurun (T22 T T11))

Page 51: termodinamikasli

Aplikasi Hukum Pertama pada Aplikasi Hukum Pertama pada Berbagai ProsesBerbagai Proses

Proses IsotermalProses Isotermal

( suhu tetap T( suhu tetap T11 = T = T22 ) )

Karena TKarena T11 = T = T2 2 maka maka U = 0 sehingga:U = 0 sehingga:

U = Q – WU = Q – W

0 = Q – W atau 0 = Q – W atau

1

2lnV

VnRTWQ

Page 52: termodinamikasli

Proses Isokhorik Proses Isokhorik ( volume tetap )( volume tetap ) Karena Karena V = 0, maka W = 0 V = 0, maka W = 0

sehingga persamaannya menjadi:sehingga persamaannya menjadi:

U = Q – WU = Q – W

U = Q – 0U = Q – 0

U = QU = Q

Page 53: termodinamikasli

Proses IsobarikProses Isobarik( tekanan konstan )( tekanan konstan ) Dirumuskan :Dirumuskan :

U = Q – W = Q – p ( VU = Q – W = Q – p ( V22 – – VV11 ) )

Page 54: termodinamikasli

Proses AdiabatikProses Adiabatik

Karena Q = 0 , dirumuskan:Karena Q = 0 , dirumuskan:

U = Q – WU = Q – W

U = - W U = - W

Atau Atau

Gas monoatomikGas monoatomik

TnRTTnRUW 2

3

2

321

Page 55: termodinamikasli

Contoh Contoh

Sebanyak 2,4 mol gas oksigen Sebanyak 2,4 mol gas oksigen (O(O22) pada 47) pada 47ooC dimampatkan C dimampatkan melalui proses adiabatik sehingga melalui proses adiabatik sehingga suhu mutlaknya meningkat suhu mutlaknya meningkat menjadi tiga kali semula. Berapa menjadi tiga kali semula. Berapa besar usaha yang harus diberikan besar usaha yang harus diberikan pada gas Opada gas O22? ( R = 8,3 J mol? ( R = 8,3 J mol-1-1KK-1-1).).

Page 56: termodinamikasli

Penyelesaian :Penyelesaian :

Diket :Diket :

n = 2,4 moln = 2,4 mol

TT11 = 47 + 273 = 320 K = 47 + 273 = 320 K

TT22 = 3 T = 3 T11

R = 8,3 J. molR = 8,3 J. mol-1-1.K.K-1-1

Ditanya : W (gas diatomik)Ditanya : W (gas diatomik)

Page 57: termodinamikasli

Jawab :Jawab : 122

5TTnRW

1111 522

53

2

5nRTTnRTTnRW

JxxxW 318723203,84,25

Page 58: termodinamikasli

Kapasitas Kalor GasKapasitas Kalor Gas

Kapasitas kalor gas Kapasitas kalor gas

dirumuskan :dirumuskan :

TCatauQT

QC

Page 59: termodinamikasli

o Kapasitas kalor pada tekanan tetap ( CKapasitas kalor pada tekanan tetap ( Cpp ) )

adalah : kalor yg diperlukan untuk adalah : kalor yg diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat satu kelvin pada menaikkan suhu suatu zat satu kelvin pada tekanan tetap.tekanan tetap.

dirumuskan :dirumuskan :

TCatauQT

QC pp

pp

Page 60: termodinamikasli

o Kapasitas kalor pada volume tetap ( CKapasitas kalor pada volume tetap ( Cv v ))

adalah : kalor yg diperlukan untuk adalah : kalor yg diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat satu kelvin pada menaikkan suhu suatu zat satu kelvin pada volume tetap.volume tetap.

dirumuskan :dirumuskan :

TCatauQt

QC v

vv

Page 61: termodinamikasli

Usaha yang dilakukan pada Usaha yang dilakukan pada tekanan tetap dirumuskan:tekanan tetap dirumuskan:

)( 12 VVpVpW

12 TTnRTnRW

TCCQQW vpvp

Page 62: termodinamikasli

Contoh Contoh

Lima kilogram gas NLima kilogram gas N2 2 dipanaskan pada dipanaskan pada

tekanan tetap sehingga suhunya naik dari tekanan tetap sehingga suhunya naik dari 1010ooC menjadi 130C menjadi 130ooC. Jika Cv = 0,177 C. Jika Cv = 0,177 kal/gkal/gooC dan Cp = 0,248 kal/gC dan Cp = 0,248 kal/gooC, hitung :C, hitung :

a.a. Kenaikan energi dalam. Kenaikan energi dalam.

b.b. Usaha luar yang dilakukan gas.Usaha luar yang dilakukan gas.

Page 63: termodinamikasli

Diket :Diket :

m = 5 kgm = 5 kg

TT11 = 10 + 273 = 283 K = 10 + 273 = 283 K

TT22 = 130 + 273 = 403 K = 130 + 273 = 403 K

CCvv = 0,177 kal/g = 0,177 kal/gooCC

CCpp = 0,248 kal/g = 0,248 kal/gooCC

Ditanya :Ditanya :

a. a. UU

b. Wb. W

Page 64: termodinamikasli

Jawab :Jawab :a. a. U = QU = Qpp – nR (T – nR (T22 – T – T11)) = C= Cpp (T (T22-T-T11) – nR(T) – nR(T22-T-T11)) = C= Cpp (T (T22-T-T11) – (C) – (Cpp-C-Cvv)(T)(T22-T-T11)) =(C=(Cpp – C – Cpp + C + Cvv) (T) (T22-T-T11)) = (C= (Cvv )(T )(T22-T-T11)) = 0,177 (403 – 283)= 0,177 (403 – 283) = 0,177 x 120= 0,177 x 120 = 21,24 kalori = 21,24 kalori

Page 65: termodinamikasli

b. W = (Cb. W = (Cpp – C – Cvv))TT

= ( 0, 248 – 0,177)120= ( 0, 248 – 0,177)120

= 0,071 x 120= 0,071 x 120

= 8,52 kalori= 8,52 kalori

Page 66: termodinamikasli

Kapasitas Kalor Molar Kapasitas Kalor Molar ( C( Cmm ) ) Adalah : kalor yang diperlukan Adalah : kalor yang diperlukan

untuk menaikkan suhu satu mol untuk menaikkan suhu satu mol zat dalam satu kelvin.zat dalam satu kelvin.

Secara matematis dirumuskan :Secara matematis dirumuskan :

TnCatauQTn

QC mm

Page 67: termodinamikasli

Kapasitas molar pada tekanan Kapasitas molar pada tekanan tetap ( Ctetap ( Cp,mp,m ) )

dirumskan :dirumskan :

TnCatauQTn

QC mpp

pmp

,,

Page 68: termodinamikasli

Kapasitas kalor molar pada Kapasitas kalor molar pada volume tetap ( Cvolume tetap ( Cv,mv,m ) )

dirumuskan :dirumuskan :

TnCatauQTn

QC mvv

vmv

,,

Page 69: termodinamikasli

Hubungan antara CHubungan antara Cp,mp,m dengan dengan CCv,mv,m..

dirumuskan :dirumuskan :

CCp,mp,m – C – Cv,mv,m = R = R

Page 70: termodinamikasli

Kalor jenis gas (c)Kalor jenis gas (c)

Dirumuskan :Dirumuskan :

TmcatauQTm

Qc

Page 71: termodinamikasli

Kalor jenis gas pada tekanan Kalor jenis gas pada tekanan tetap dan volume tetap.tetap dan volume tetap.

dirumuskan :dirumuskan :

m

Cdanc

m

Cc v

vp

p

Page 72: termodinamikasli

Hubungan antara cHubungan antara cpp dg c dg cvv

dirumuskan :dirumuskan :

M

Rcc vp

Page 73: termodinamikasli

Contoh soalContoh soal

Kalor jenis nitrogen pada volume Kalor jenis nitrogen pada volume tetap Ctetap Cvv = 0,177 kal.g = 0,177 kal.g-1-1KK-1-1. Jika . Jika massa molekul nitrogen adalah massa molekul nitrogen adalah 28 kg.kmol28 kg.kmol-1-1, tentukan kalor jenis , tentukan kalor jenis nitrogen pada tekanan tetap. nitrogen pada tekanan tetap.

Page 74: termodinamikasli

Diket : Diket :

ccvv = 0,177 kal.g = 0,177 kal.g-1-1KK-1-1

= 743,4 J/kgK= 743,4 J/kgK M = 28 kg.kmolM = 28 kg.kmol-1-1

R = 8314 J/kmol K R = 8314 J/kmol K

1k = 4,2 J1k = 4,2 J

Ditanya : cDitanya : cpp

Page 75: termodinamikasli

Jawab :Jawab :

ccpp – c – cvv = R/M = R/M

ccpp = R/M + c = R/M + cvv

ccpp = 8314/ 28 + 743,4 = 8314/ 28 + 743,4

ccpp = 296,9 + 743,4 = 296,9 + 743,4

ccpp = 1040,3 J/kgK = 1040,3 J/kgK

Page 76: termodinamikasli

Nilai CNilai Cp,mp,m C Cv,m v,m dan cdan cvv

Gas monoatomikGas monoatomik

nRnRdanCC pv 2

5

2

3 RRdanCC mpmv 2

5

2

3,,

M

Rdanc

M

Rc pv 2

5

2

3

Page 77: termodinamikasli

Tetapan LaplaceTetapan Laplace

dirumuskan :dirumuskan :

v

p

mv

mp

v

p

c

c

C

C

C

C

,

,