TERMODINAMIKA

Dosen Pengampu : Delovita Ginting, M.Si.

PERPINDAHAN KERJA DANPERPINDAHAN KALOR

Perpindahan panas dasar atau kalor adalah pengangkutan energi karena perbedaan suhu benda atau material

Ilmu perpindahan panas berhubungan erat dengan ilmu termodinamika

Perpindahan Panas :menjelaskan terjadinya perpindahan energi dari suatu benda ke benda lain dan meramalkan lajunya

Termodinamika : meramalkan energi yang dibutuhkan untuk mengubah sistem dari keadaan setimbang ke keadaan setimbang yang lain

Sasaran analisis ilmu perpindahan panas adalah laju perpindahan energi. Perpindahan panas dapat terjadi secara konduksi, konveksi dan radiasi.

Energi berpindah secara konduksi/hantaran jika pada suatu benda terdapat perbedaan suhu antara satu bagian dengan bagian yang lain

q

q

T1

T2

T1 > T2

PRINSIP KONDUKSI

(PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI)

Laju perpindahan panas diberikan sesuai hukum Fourier :

dimana : k = konduktivitas termalA = luasan bidang perpindahan panasT = perbedaan suhux = jarak bidang perpindahan panas

= gradien suhu

xTkAq

xT

(PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI)

Konduktivitas termal/panas menunjukkan : Ukuran kemampuan material untuk menghantarkan

energi Energi yang dihantarkan tiap unit waktu, tiap satuan panjang dan tiap beda suhu

Tanda minus menunjukkan kalor mengalir ke tempat yang lebih rendah dalam skala suhu.

(PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI)

Jika benda bersuhu tinggi berada pada lingkungan fluida bersuhu rendah maka akan terjadi perpindahan panas secara konveksi dari benda ke lingkungan. Hal ini terjadi karena pengaruh gerakan pertikel-partikel fluida.

Perpindahan panas konveksi diklasifikasikan : Konveksi bebas

Terjadi karena perbedaan kerapatan yang disebabkangradien suhu

Konveksi paksaGerakan pencampuran karena pengaruh mekanis

PRINSIP KONVEKSI

q

Ts

T~Fluida bergerak

Ts T~>

(PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI)

Laju perpindahan panas mengikuti hukum Newton tentang pendinginan :

)T - (TsA h q ~

Dimana : h = koefisien perpindahan panas konveksi atau konduktansi permukaan satuan

Ts = suhu permukaan T~ = suhu lingkungan

Koefisien perpindahan panas konveksi menggambarkan energi yang dibuang tiap satuan waktu, tiap satuan luas dan tiap perbedaan suhu.

(PERPINDAHAN PANAS RADIASI)

Radiasi adalah proses mengalirnya panas dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah bila benda terpisah baik oleh udara/gas atau hampa (vakum). Istilah “radiasi” dipergunakan untuk segala jenis gelombang elektromagnetik, tetapi dalam ilmu ini dibatasi pada persoalan yang diakibatkan oleh suhu dan yang dapat mengangkut energi melalui medium tembus cahaya atau melalui ruang. Energi ini disebut radiasi termal.

Permukaan 1, T1

Permukaan 2, T2

T1 > T2

PRINSIP RADIASI

Dalam perpindahan panas radiasi dikenal penyinar ideal/benda hitam yang dapat memancarkan energi dengan laju sebanding dengan pangkat empat suhu absolut benda itu

(PERPINDAHAN PANAS RADIASI)

Laju perpindahan panas : q = A (T14

- T24 )

Dengan adalah konstanta Stefan-Boltzmann sebesar 5,67 x 10- 8 W/m2.K4 atau 0.1714 x 10- 8 Btu/hr.ft2.R4.

Persamaan di atas mengandaikan energi teradiasi oleh benda hitam. Jika benda tidak hitam (seperti abu-abu), maka harus dimasukkan faktor emisivitas () atau pancaran :

q = A (T14- T24)

(PERPINDAHAN PANAS RADIASI)

Radiasi tidak seluruhnya sampai permukaan lain karena gelombang elektromagnetik berjalan menurut garis lurus dan sebagian hilang ke lingkungan. Untuk itu diperhitungkan faktor pandangan F :

q = F A (T14- T24)

(SISTEM SATUAN)

SI British

Konduktivitas termal, k W/m.C atau W/m.K

Koefisien perpindahan panas konveksi, h W/m.2C atau

W/m2.K

Laju perpindahan panas, q Watt

Btu/hr.ft. OF

Btu/hr.ft2. OF

Btu/hr

Konversi :1 W/m. OC = 0,5778 Btu/hr.ft. OF1 W/m2. OC = 1 W/m2.K = 0.1761 Btu/hr.ft2. OFK = OC + 273T (0C) = (T(OF) – 32)/1,8T (OF) = 1,8 T (OC) + 32

Contoh 1:Berapa suhu pada sisi kanan dari benda seperti pada gambar di bawah ini

Sebuah batang panas, kemudian dihembuskan pertama dg air dan dengan udara, ditanya berapa suhu permukaan dari batang tersebut

Contoh 2:

Contoh 3:Dua buah benda seperti pada gambar, terjadi perpindahan panas secara radiasi, berapa besar laju pancaran dan laju perpindahan panas yang diserap?

Besarnya laju panas yang di pancarkan

Besarnya laju panas yang diserap

PERSAMAAN KEADAANGAS IDEAL

POKOK BAHASAN

PERSAMAAN KEADAAN GAS

Asumsi Gas Ideal

Persamaan Keadaan Gas

Ukuran Jumlah Mol dan Berat Gas

PERSAMAAN KEADAAN KUBIK: VAN DER WAALS

Konstanta Kritis Gas Van der Waals

Faktor koreksi

PERSAMAAN KEADAAN GAS

KRITERIA GAS IDEAL • Terdiri dari molekul-molekul yang sangat banyak jumlahnya.• Molekul-molekulnya memenuhi hokum Newton tentang gerak• Sebuah molekul bergerak secara acak dengan kecepatan tetap. Dalam ruang tiga dimensi

sebuah molekul bergerak ke arah sumbu X, Y dan Z dimana • Molekul-molekul gas tidak seluruhnya bergerak dengan kecepatan yang sama • Molekul-molekul tersebar merata dalam ruang yang sempit• Tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul. yang ada hanya gaya tumbukan• Tumbukan antar molekul atau antar molekul dengan dinding adalah tumbukan lenting sempurna• Jarak antar molekul jauh lebih besar daripada ukuran molekul• Dalam keadaan nyata tidak ada gas ideal tetapi gas mendekati keadaan ideal jika tekanan

sangat rendah dan suhunya tidak dekat dengan titik cair gas tersebut

•Asumsi Gas Ideal

Satu mol adalah banyaknya zat yang mengandung molekul. Dimana:

adalah bilangan Avogadro

• Massa Atom atau Massa Molar adalah 𝑀massa dari 1 Mol gas dan satuannya 𝑔𝑟adalah / atau / .𝑔𝑟 𝑚𝑜𝑙 𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙

Massa untuk mol gas adalah𝑚 𝑛

• Ukuran Jumlah Mol dan Berat Gas

• Hukum Boyle

• Hukum Charles

• Hukum Gay Lussac

Persamaan Keadaan Gas

• Persamaan Keadaan gas secara umum adalah

karenaMaka

Dalam Bentuk lain persamaan keadaan gas ideal adalah

Contoh soal Di dalam sebuah tangki yang volumenya 50 terdapat gas oksigen pada suhu c dan tekanan 135 atm. Berapakah massa gas tersebut?

Diketahui :R= 0,821 lt atm/mol P= 135 atm V= 50 T= 300

Jawab

Penyelesaian

• Van der waals menyatakan bahwa:• Molekul dipandang sebagai partikel yang memiliki volume, sehingga

V tidak boleh kurang dari suatu konstanta V diganti dengan (V – b)

• Pada jarak tertentu molekul saling berinteraksi mempengaruhi tekanan, P diganti dengan

PERSAMAAN KEADAAN KUBIK: VAN DER WAALS

RTbVVaP

2

RTbVVaP

2

2Va

bVRTP

• Kondisi kritikalitas: 0

,2

2

cc PTVP

VP

32

2Va

bVRT

VP

T

432

2 62Va

bVRT

VP

T

02

32

cc

c

Va

bVRT

062

43 cc

c

Va

bVRT

c

ca

c

c

PTR

PTRa

2222

6427

c

cb

c

c

PTR

PTRb

81

2Va

bVRTP

222

22

22r

ra

c

ca T

PTRP

PTR

TRaPA

r

rb

c

cb T

PRTP

PRT

RTbPB

Contoh soal : Gas idel dan gas nyata suatu saper 10,0 mol karbon dioksida dimasukkan dalam wadah 2,0 dan diuapkan pada temperature 47. Hitung tekanan karbon dioksida Sebagai gas ideal dan Sebagai gas nyata Nilai hasil percobaan adalah 82 atm .

Tekanan menurut anggapan gas ideal dan gas nyata adalah:

Penyelesaian

Konstanta Kritis Gas Van der Waals

Tekanan kritis:

Volume kritis

Suhu kritis

Faktor koreksi • Faktor koreksi volume

Faktor koreksi tekanan

Dengan memasukkan kedua faktor tersebut kedalam persamaan gas ideal, maka diperoleh persamaan van der waals

Dimana, P = tekanan absolute gas (atm)V= volume spesifik gas (liter)R= konstanta gas ( 0.082 L atm/ mol atau 8,314 J/Kmol)T= suhu atau temperature absolute gas (K) n= jumlah mol gas a,b= konstanta van der waals

EKSPANSI DAN KOMPRESIBILITAS

EKSPANSI DAN KOMPRESIBILITAS

Secara umum dapat didefinisikan koefisien ekspansi volume :

PTV

V

1 Satuan 1K

Fisis?

FISISPerubahan volume terhadap kenaikan temperatur persatuan volume pada tekanan tetap. Koefisien ekspansi volume menunjukkan seberapa jauh material berkembang terhadap agitasi termal.

Untuk gas ideal :

TPnR

V11

(Khusus gas ideal, tidak berlaku umum)

Dalam volume spesifik :

PTV

V

1

HUBUNGAN ANTARA PERUBAHAN TEKANAN DENGAN PERUBAHAN VOLUMEApabila zat murni dimampatkan secara adiabatik reversibel, hubungan antara perubahan tekanan dan volume dapat dicari dari persamaan :

sv

sv dvTpTdTc

2

1

2

112 dv

Tp

TdTCSS

vv

2

1

2

112 dp

Tv

TdTCSS

pv

sp

sp dpTvTdTc

Membandingkan kedua persamaan,

s

v

p

v

p

vp

TpTv

cc

T

v

p

vp

TpTv

T

s

v

p

vpvp

cc

Akan tetapi

jadi

Kompresibilitas isotermal KT didefinisikan sebagai :

ss P

VV

K

1

Kompresibilitas adiabatik Ks didefinisikan sebagai :

TT P

VV

K

1

Dengan membandingkan kedua persamaan diatas, diperoleh :

v

p

s

T

CC

KK

KOMPRESIBILITAS

Tanda negatif disebabkan karena volume selalu menyusut bila tekanan naik, jadi secara inheren bernilai negatif. Sehingga kompresibilitas merupakan besaran bernilai positif.

0PP 0PP

Kompresibilitas isotermal suatu material :

TPV

VK

1

TP

V

PPnRT

VPV

VK

T

1112

Untuk gas ideal :

Sehingga

32

2va

bvRT

PV

T

43

62va

bvRT

PV

T

dan0

TPV

02

2

TVP

Masukan

KONSTANTA KRITIS GAS VAN DER WAALS

dan0

TPV

02

2

TVP

2va

bvRTP

Persamaan gas van der waals dapat ditulis :

Tekanan kritis

227baPc

bVc 3

RbaTc 27

8

Volume kritis

Suhu kritis

FAKTOR KOMPRESIBILITAS

Hubungan antara tekanan, suhu, dan suhu dari gas dapat dinyatakan dalam suatu besaran yang disebut faktor kompresibilitas. Faktor kompresibilitas didefinisikan sebagai

RTpvZ

LATIHANBuktikan perubahan tekanan secara isotermal reversibel (terbalikkan). Jika T konstanta (dT=0,

Penyelesaian :

Tp

T dpTvds

vbTv

vv

Tvds

ppT

TT vbdpds

2

112 TT vbdpSS

DIFFERENSIAL HUKUM TERMODINAMIKA

1. Differensial hukum termodinamikaHukum Kesatu Termodinamika

Hukum ini berbunyi: “Kalor dan kerja mekanik adalah bisa saling tukar”. Hukum ini bisa juga dinyatakan sebagai: “Energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, namun bisa dirubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”. Sesuai dengan hukum ini, energi yang diberikan oleh kalor mesti sama dengan kerja eksternal yang dilakukan ditambah dengan perolehan energi dalam karena kenaikan temperatur.

Energi dalam merupakan fungsi keadaan karena besarnya hanya bergantung pada keadaan sistem. Bila dalam suatu perubahan sistem menyerap sejumlah (kecil) kalor, δ q , dan melakukan kerja (kecil), δ w , maka sistem akan mengalami perubahan energi dalam, d U  , sebesar:

U  = δ q + δ w ...…(1)

• untuk perubahan yang besar pada suatu sistem dari keadaan 1 (energi dalam U 1 ) keadaan 2 (energi dalam U 2), maka akan terjadi perubahan energi dalam (∆U),sebesar  : ∆U = U  2 - U 1…………(2)

• sehingga diperoleh: U 2 - U 1 = q + w...……(3)∆U = q + w……..(4)

Persamaan (4)  merupakan bentuk matematik dari hukum pertama termodinamika. Menurut ungkapan ini, energi suatu sistem dapat berubah melalui kalor dan kerja.Bila kerja yang dilakukan oleh sistem hanya terbatas pada kerja ekspansi (misalnyapada kebanyakan reaksi kimia)

maka persamaan (4) dapat diubah menjadiU = δ q – pd V .…….. (5)

pada volume tetap,d V = 0, maka U = δ q..………(6)

atau untuk perubahan besar,∆ U  = q……… (7)

• Menurut persamaan (7) perubahan energi dalam adalah kalor yang diserap oleh sistem bila proses berlangsung pada volume tetap

Secara matematik: Q = ΔU +W

Q = kalor yang dipindahkan ΔU = perubahan energi dalam W = kerja yang dilakukan dalam satuan kalor Persamaan di atas bisa juga ditulis dalam bentuk diferensial atau untuk

perubahan infinitisimal :dQ = dU + dW

2. Sistem termodinamikaSistem dalam termodinamika adalah suatu daerah dalam

ruang atau sejumlah benda yang dibatasi oleh permukaan tertutup.

Sistem termodinamika dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok:

1.Sistem tertutup2.Sistem terbuka 3.Sistem terisolasi.

1. Sistem tertutup. Merupakan sistem massa tetap dan identitas batas sistem ditentukan oleh ruang zat yang menempatinya. Contoh sistem tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana masa udara didalam balon tetap, tetapi volumenya berubah, dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam balon Sistem tertutup.Gas di dalam silinder dianggap sebagai suatu sistem. Jika panas diberikan ke silinder dari sumber luar, temperatur gas akan naik dan piston bergerak ke atas. Ketika piston naik, batas sistem bergerak. Dengan kata lain, panas dan kerja melewati batas sistem selama proses, tetapi tidak ada terjadi penambahan atau pengurangan massa zat.

2. Sistem terbuka Pada sistem ini, zat melewati batas sistem.

Panas dan kerja bisa juga melewati batas sistem.

Contoh sistem terbuka yaitu pada sebuah kompresor udara .Zat yang melewati batas sistem adalah udara bertekanan rendah (L.P) yang memasuki kompresor dan udara bertekanan tinggi (H.P) yang meninggalkan kompresor. Kerja melewati batas sistem melalui poros penggerak dan panas ditransfer melewati batas sistem melalui dinding silinder.

3. Sistem terisolasisebuah sistem yang sama sekali tidak dipengaruhi oleh lingkungannya. Sistem ini massanya tetap dan tidak ada panas atau kerja yang melewati batas sistem. contohnya air dalam termos

Beberapa contoh sistem sederhana dalam termodinamika adalah hidrostatik, kawat teregang, selaput permukaan, sel terbalikan, padatan dielektrik dan padatan magnetik.

3.Hubungan fungsional antara p, V dan T pada suatu sistem

• Dalam termodinamika, besaran makroskopik yang menggambarkan keadaan sistem ini adalah tekanan gas p, volume V dan temperatur T. Eksprerimen ini menunjukkan, bahwa tekanan gas (p), volume gas (V), dan temperatur gas (T) mempunyai kaitan tertentu.

• Secara matematis, antara p, V, dan T mempunyai hubungan fungsional:

f (p, V, T) = 0. Dari hubungan empiris ini dapat dibuat ramalan-ramalan tertentu. Misalnya mengenai: koefisien muai gas, kapasitas kalor gas, energi-dalam gas, dan koordinat sistem lainnya.

Perlu diketahui, bahwa semua eksperimen menunjukkan: • 1. apabila suatu sistem ada dalam keadaan setimbang termodinamis, maka

setiap koordinat dapat dinyatakan sebagai fungsi dua koordinat lainnya. • 2. hanya ada dua diantara kedelapan koordinat sistem yang merupakan

variabel bebas sistem. • 3. dalam keadaan setimbang termodinamis berlaku hubungan f (x, y, z) = 0.

variabel keadaan gas dapat dilukiskan dalam bentuk: 1. implisit, f (p, V, T) = 0 …………………………….. (1.1) 2. eksplisit, • a. p = p (V, T). • b. V = V (p, T), dan …………………………… (1.2) • c. T = T (p, V).

• Bentuk implisit f (p, V, T) = 0 menyatakan, bahwa antara variabel p, V, dan T ada hubungan tertentu. Oleh karena itu, hanya dua variabel di antara ketiga variabel bersifat bebas, sedangkan variabel yang ketiga merupakan variabel tak bebas atau terikat.

• Bentuk eksplisit p = p (V, T) menyatakan, bahwa variabel V dan T merupakan variabel bebas dan variabel p merupakan variabel terikat. Demikian pula bentuk eksplisit T = T (p, V) menyatakan, bahwa variabel p dan V merupakan variabel bebas dan variabel T merupakan variabel terikat. Hubungan ketiga besaran ini ditunjukkan dalam persamaan diferensial.

PERUBAHAN DIFERENSIAL KEADAANSetiap infinitesimal dalam koordinat termodinamika ( p,v,θ) harus memenuhi persyaratan bahwa ia menggambarkan perubahan kuantitas yang kecil terhadap kuantitasnya sendiri tetapi perubahan kuantitas yang besar terhadap efek yang ditimbulkan oleh kelakuan beberapa molekul.Persamaan keadaan suatu sistem dapat dibayangkan bahwa persamaan keadaan tersebut dapat dipecahkan untuk menyatakan setiap koordinatnya dalam dua koordinat lainnya.Analisisnya : 1. V = fungsi (2.3) Maka diferensial parsialnya :

(2.4)

Kuantitas kemuaian volume rata didefinisikan :

pada kondisi tekanan tetap.

Jika perubahan temperatur dibuat sangat kecil, maka perubahan volume juga menjadi sangatkecil, maka :kemuaian volume sesaat (β) dirumuskan :

(2.5)

Sebenarnya β merupakan fungsi dari (θ, P), tetapi dalam percobaan menunjukkan bahwa banyak zat yang β – nya tidak peka pada perubahan tekanan (dP) dan hanya berubah sedikit terhadap suhu (θ)

Efek perubahan tekanan pada volume sistem hidrostatik etjika temperaturnya dibuat tetap,dinyatakan oleh kuantitas yang disebut ketermampatan isotermik (κ dibaca kappa) yangdirumuskan :

(2.6)

2. P = fungsi (θ, V) (2.7) Maka diferensial parsialnya :

(2.8)

3. θ = fungsi (P, V) (2.9)Maka diferensial parsialnya :

(2.10)

dipulihkan ke dalam persamaan (2.21) diperoleh :

(2.23)

Kembali ke persamaan (2.8)

berdasarkan persamaan (2.6) dan (2.23)

diperoleh : (2.24)

Lalu pada volume tetap (dV = 0), diperoleh :

(2.25)

Dengan mengintegrasikan kedua keadaan tersebut, diperoleh :

(2.26)

Dan

(2.27)

ALIRAN PANAS

Aliran panas

Aliran panas adalah perpindahan energi dalam bentuk panas yang terjadi karena adanya perbedaan suhu diantara benda atau material.Ada 3 bentuk mekanisme perpindahan panas:

1.KonduksiAdalah perpindahan Kalor dimana kalor mengalir dari temperatur tinggi ke temperatur rendah.

Rumus konduksi

H = K .A . (DT/ L)• H = jumlah kalor yang merambat

per satuan waktu• DT/L = gradien temperatur (ºK/m)• K = koefisien konduks• iA = luas penampang (m²)• L = panjang benda (m).

2. KonveksiPerambatan kalor yang disertai perpindahan bagian-bagian zat, karena perbedaan massa jenis.

H = K .A . DT• H = jumlah kalor yang merambat per satuan

waktu• K = koefisien konveksi• DT = kenaikan suhu (ºK)

3. Radiasi• Perambatan kalor dengan pancaran berupa

gelombang-gelombang elektromagnetik.Pancaran kalor secara radiasi mengikuti Hukum Stefan Boltzmann:

W = e . s . T4W • intensitas/energi radiasi yang dipancarkan per

satuan luas persatuan waktus =• konstanta Boltzman =5,672 x 10-8 watt/cm2.º• K4e = emisivitas (o < e < 1)• T = suhu mutlak (ºK)

Benda yang dipanaskan sampai pijar, selain memancarkan radiasi kalor juga memancarkan energi radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjanggelombang 10-6 s/d 10- 5 m. Untuk benda ini berlaku hukum PERGESERAN WIEN,yaitu:lmax . T = C  . C = konstanta Wien = 2.9 x 10-3m ºK

ENTALPI

PENGERTIAN ENTALPI• Perubahan energi internal dalam bentuk panas

dinamakan kalor. Kalor adalah energi panas yang ditransfer (mengalir) dari satu materi ke materi lain. Jika tidak ada energi yang ditransfer, tidak dapat dikatakan bahwa materi mengandung kalor. Jadi, Anda dapat mengukur kalor jika ada aliran energi dari satu materi ke materi lain. Besarnya kalor ini, ditentukan oleh selisih keadaan akhir dan keadaan awal.

Contoh :

• Tinjau air panas dalam termos. Anda tidak dapat mengatakan bahwa air dalam termos mengandung banyak kalor sebab panas yang terkandung dalam air termos bukan kalor, tetapi energi internal. Jika terjadi perpindahan panas dari air dalam termos ke lingkungan sekitarnya atau dicampur dengan air dingin maka akan terbentuk kalor.

• Entalpi dilambangkan dengan H (berasal dari kata ‘Heat of Content’).

• Jika perubahan energi terjadi pada tekanan tetap, misalnya dalam wadah terbuka (tekanan atmosfer) maka kalor yang terbentuk dinamakan perubahan entalpi (ΔH).

Hukum 1 Termodinamika

dU = dqP – P dV

Jika persamaan diintegrasi, maka

U2 – U1 = qP – P (V2 – V1)

Karena P1 = P2 = P

(U2 + P2 V2 ) - (U1 + P1 V1 ) = qP

Diferensial Hukum Termodinamika 1

84

Oleh karena U, P dan V adalah fungsi keadaan, maka (U + PV) juga merupakan fungsi keadaan. Fungsi ini disebut entalpi, H

H = U + PVJadi,

H2 – H1 = qP

atauH = qP

Dengan demikian, perubahan entalpi adalah kalor yang terjadi pada tekanan tetap, atau Δ H = qP (qP menyatakan kalor yang diukur pada tekanan tetap).

Reaksi eksoterm/endotermBagaimana hubungan antara reaksi eksoterm/endoterm dan perubahan entalpi? Dalam reaksi kimia yang melepaskan kalor (eksoterm), energi yang terkandung dalam zat-zat hasil reaksi lebih kecil dari zat-zat pereaksi.

Oleh karena itu, perubahan entalpi reaksi berharga negatif.ΔH = Hproduk – Hpereaksi < 0

Pada reaksi endoterm, perubahan entalpi reaksi akan berharga positif.ΔH= Hproduk – Hpereaksi > 0

Kimia Fisika BabII-2 86

Kapasitas kalor

Kapasitas kalor suatu sistem didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sistem sebanyak satu derajat

dTdqC

87

Jika kerja yang dilakukan oleh sistem terbatas pada kerja ekspansi, maka dq = dU + P dv

dTdVPdUC

Pada volume tetap, C = CV dan dV = 0

V

VV dT

UdTdqC

Kimia Fisika BabII-2 88

Kapasitas kalor pada tekanan tetap dapat diturunkan sebagai berikut

PP

PP T

VPTU

dTdqC

Hubungan Kapasotas kalordengan Entalpi

H = U + P V

Pada P tetap,

dH = dU + P dV

Kimia Fisika BabII-2 90

Sehingga

PPP TVP

TU

TH

P

PP T

HdTdqC

Kimia Fisika BabII-2 91

Jadi, kapasitas kalor pada tekanan tetap sama dengan penambahan entalpi sistem per derajat kenaikan suhu pada tekanan tetap.