1 / 31

BAB 2

BAB 2. PENERAPAN HUKUM I. PADA SISTEM TERTUTUP. PERHITUNGAN PROSES UNTUK GAS IDEAL. Persamaan gas ideal:. PV = RT. U = U(T, P) P akibat dari gaya antar molekul Tidak ada gaya antar molekul. U = U(T). Definisi dari kapasitas panas pada V konstan:. (2.11). Entalpy untuk gas ideal:.

kolya
Télécharger la présentation

BAB 2

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. BAB 2 PENERAPAN HUKUM I PADA SISTEM TERTUTUP

  2. PERHITUNGAN PROSES UNTUK GAS IDEAL Persamaan gas ideal: PV = RT • U = U(T, P) • P akibat dari gaya antar molekul • Tidak ada gaya antar molekul U = U(T) Definisi dari kapasitas panas pada V konstan: (2.11) Entalpy untuk gas ideal: H  U + PV = U(T) + RT = H(T)

  3. Kapasitas panas pada P konstan untuk gas ideal: (2.14) Hubungan antara CV dan CP: CP = CV + R (2.16) Untuk perubahan yang dialami oleh gas ideal: (2.17) dU = CVdT (2.18) dH = CP dT

  4. Untuk gas ideal dalamsistemtertutup yang mengalamiprosesreversibel: Q + W = dU (2.5) Jikadigabungdengan pers. (2.11) maka: (2.19) Q + W = CV dT Kerja/usahauntuksistemtertutup yang mengalamiprosesreversibel: W =  P dV (2.20) Sehingga: Q = CV dT + P dV

  5. Jika P dieliminir dari persamaan Q = CVdT + P dV Jika P diganti dengan persamaan di atas, maka akan diperoleh (2.21) (2.22)

  6. Jika V dieliminir dari persamaan (2.23) (2.24)

  7. Q = CVdT + P dV Jika T dieliminir dari persamaan (2.25) (2.26)

  8. PROSES ISOTERMAL (dT = 0) Dari pers. (2.17) dan(2.18): U = 0 dan H = 0 (2.27) Dari pers. (2.21) dan(2.23): (2.28) Dari pers. (2.22) dan(2.24): (2.29)

  9. PROSES ISOBARIS (dP = 0) Dari pers. (2.17) dan(2.18): (2.30) dan Dari pers. (2.23): (2.31) Dari pers. (2.24): (2.32) W =  R (T2  T1)

  10. PROSES ISOKORIS (dV = 0) Dari pers. (2.17) dan(2.18): (2.33) dan Dari pers. (2.21): (2.34) Dari pers. (2.22) atau(2.26): W = 0 (2.35)

  11. PROSES ADIABATIS (Q = 0) Proses adiabatis adalah proses yang di dalamnya tidak ada transfer panas antara sistem dengan sekelilingnya. Q = 0 Sehingga pers. (2.21) menjadi (2.21) (CVtdk. konstan) (CVkonstan)

  12. (2.36)

  13. Dengancara yang samabisadiperoleh: (2.37) (2.38)

  14. Dengan definisi: Maka :

  15. Sehingga : (2.39) (2.40) (2.41)

  16. Usaha darisuatuprosesadiabatisdapatdiperolehdaripersamaanuntukHukum I Termodinamika: dU = Q + W W = dU = CVdT Jika CVkonstanmaka: W = CV T (2.42) Bentukalternatifuntukpersamaan (2.42) dapatdiperolehdenganmengingatbahwa:

  17. Sehingga: (2.43)

  18. Karena RT1 = P1 V1 and RT2 = P2V2, maka: (2.44) Pers. (2.43) dan (2.44) berlakuuntukprosesadia-batis, baikreversibelmaupuntidak. V2biasanyatidakdiketahui. Olehkarenaituharusdieliminasidari pers. (2.44)denganmenggunakan pers. (2.41) yang hanyaberlakuuntukprosesreversibel.

  19. Pers. (2.41):

  20. (2.45) Atau: (2.46)

  21. PROSES POLITROPIS Analog dengan proses adiabatis, proses politropis didefinisikan sebagai proses yang memenuhi: PV = konstan (2.47) Untukgasideal, persamaan yang analogdenganpersamaan(2.40) dan (2.41) jugaberlakuuntuk proses politropis: (2.48) (2.49)

  22. Proses isobaris :  = 0 Proses isotermal :  = 1 Proses adiabatis :  =  Proses isokoris :  =   = 0 P  = 1  =   =  V

  23. Jikahubunganantara P dan V dinyatakandengan pers. (2.47) makausahapadaprosespolitropisadalah: (2.50) Jika CPkonstan, makapanas yang menyertaiprosespolitropisadalah: (2.51)

  24. CONTOH 2.4 Gas ideal dalamsuatusistemtertutupmengalamiprosesreversibelmelaluiserangkaianproses: • Gas ditekansecaraadiabatisdarikeadaanawal 70C dan 1 bar sampai 150C. • Kemudian gas didinginkanpadatekanankonstansampai 70C. • Akhirnya gas diekspansikansecaraisotermalsampaidicapaikondisiawalnya Hitung W, Q, U, dan H untuktiaplangkahprosesdanjugauntukkeseluruhanproses. Data yang diketahuiadalah: CV = (3/2) R CP = (5/2) R

  25. PENYELESAIAN 343K 423K CV = (3/2) R = (3/2) (8,314) = 12,471 J mol-1 K-1 b 2 3 CP = (5/2) R = (5/2) (8,314) = 20,785 J mol-1 K-1 a P c 343K 1 bar 1 V

  26. (a) Proses adiabatis Q = 0 U = W = CV T = (12,471) (423 – 343) = 998 J/mol H = CP T = (20,785) (423 – 343) = 1.663 J/mol Tekanan P2 dapat dihitung: (b) Proses isobaris Q = H = CP T = (20,785) (343 – 423) = – 1.663 J/mol U = CV T = (12,471) (343 – 423) = –998 J/mol W = U – Q = – 998 – (– 1.663) = 665 J/mol

  27. (2.40)

  28. (c) Proses isotermal H = U = 0 = 1.495 J Untuk keseluruhan proses: Q = 0 – 1.663 + 1.495 = – 168 J/mol W = 998 + 665 – 1.495 = 168 J/mol U = 998 – 998 + 0 = 0 H = 1.663 – 1.663 + 0 = 0

More Related