1. new menerapkan hukum termodinamika
TRANSCRIPT
MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA
MENERAPKAN HUKUM TERMODINAMIKA
AdaptifHal.: 2 Isi dengan Judul Halaman Terkait
MENGUASAI HUKUM TERMODINAMIKA
Indikator:1. Konsep gas ideal diidentifikasi sifat-sifatnya.2. Hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas ideal dianalisis
dan dirumuskan persamaan matematisnya.3. Keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan dan
volume dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya.
4. Perubahan keadaan gas digambarkan dalam diagram P-V.
5. Hukum I dan II dianalisis dan dirumuskan persamaan matematisnya.
6. Siklus karnot digambarkan dalam diagram P-V dan dirumuskan persamaan matematisnya.
AdaptifHal.: 3 Isi dengan Judul Halaman Terkait
MENGGUNAKAN HUKUM TERMODINAMIKA DALAM PERHITUNGAN
Indikator:
1. Besaran fisis (volume, tekanan, temperatur) dari gas ideal ditentukan dengan menggunakan hukum Boyle-Gay Lussac.
2. Energi dalam dan usaha luar ditentukan dengan menggunakan hukum I termodinamika.
3. Efisiensi mesin Carnot dihitung dari data pada diagram P-V.
4. Kenaikan entropi sistem ditentukan dengan menggunakan hukum II termodinamika.
Adaptif
GAS IDEAL
Sifat-sifat gas ideal: Terdiri dari partikel (atom atau molekul)
yang tersebar merata dalam ruang dan selalu bergerak secara acak.
Memenuhi hukum Newton tentang gerak. Tumbukan antar molekul atau antara molekul
dengan dinding terjadi secara lenting sempurna.
Gaya tarik-menarik antar partikel dan ukuran partikel diabaikan.
Hal.: 4 Isi dengan Judul Halaman Terkait
GAS-IDEAL.swf
Adaptif
HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC
Gas dalam suatu ruang tertutup, keadaannya ditentukan oleh volume, tekanan dan suhu gas tersebut.
Hal.: 5 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, bahwa tekanan (p), volume (V), dan suhu mutlak (T) dari gas ideal memenuhi hubungan:
AdaptifHal.: 6 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Menurut hukum Boyle-Gay Lussac, bahwa tekanan (p), volume (V), dan suhu mutlak (T) dari gas ideal memenuhi hubungan:
dengan
AdaptifHal.: 7 Isi dengan Judul Halaman Terkait
dengan:
p = tekanan gas (N/m2 atau Pa atau atm)
V = volume gas (m3)
n = jumlah mol gas (mol)
R = tetapan umum gas
= 8314 J/kmol.K atau 8,314 J/mol.K
T = suhu mutlak (K)
Adaptif
CONTOH SOAL :
Berapakah volume 5 gr oksigen O2 yang berat molekulnya M=32 kg/kmol.K pada keadaan normal (T=0oC dan p=1atm)?
Hal.: 8 Isi dengan Judul Halaman Terkait
AdaptifHal.: 9 Isi dengan Judul Halaman TerkaitHal.: 9 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian:
m = 5 gr = 5.10-3 kg
M = 32 kg/kmol
T = 0oC = 273 K
p = 1 atm
= 8314 J/kmol.KR
= …?
= 105 N/m2
V
AdaptifHal.: 10 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
LATIHAN
1. Satu mol gas berada dalam tabung yang volumenya 50 liter. Bila suhu gas itu 227oC, berapakah tekanan gas itu?
Hal.: 11 Isi dengan Judul Halaman Terkait
2. Sebuah tangki 300 liter berisi gas oksigen (M=32 kg/kmol) pada suhu 27oC dan tekanan 4 atm. Tentukan massa gas oksigen tersebut!
Adaptif
PROSES YANG DIALAMI GAS
Suatu gas ideal dalam ruang tertutup dapat diubah keadaannya melalui berbagai proses antara lain proses isotermal, proses isokhorik, proses isobarik, proses adiabatik.
Hal.: 12 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
PROSES ISOTERMAL
Isotermal berasal dari bahasa Yunani, yang berarti proses perubahan variabel keadaan sistem pada suhu tetap.
Hal.: 13 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Dari gambar terlihat bahwa tekanan dan volume sistem berubah sepanjang lintasan, sedang temperaturnya tetap.
Adaptif
Karena T konstan, maka
Hal.: 14 Isi dengan Judul Halaman Terkait
atau
Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isotermal Dengan :
W = usaha (Joule)
Adaptif
Contoh soal:
Hal.: 15 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Dua mol gas mula-mula menempati ruang V dan tekanannya p. Gas tersebut dimampatkan secara isotermal pada suhu 227oC, sehingga volume akhir gas tersebut menjadi setengah dari volume awalnya. Tentukan:
a. Tekanan gas pada keadaan akhir
b. Usaha yang dilakukan gas bila R=8,31 J/mol.K
AdaptifHal.: 16 Isi dengan Judul Halaman TerkaitHal.: 16 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian:
n = 2 mol
V1 = V
V2 = ½ V
p2 = p
= 8,31 J/mol.KR
= …?p2
W = …?
R = 227oC = 227 + 273 = 500 K
Adaptif
Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar.
Tekanan gas pada keadaan akhir sama dengan dua kali dari tekanan gas pada keadaan awal.
Adaptif
LATIHAN
Hal.: 18 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Dua mol gas argon memuai secara isotermal pada suhu 500 K dari volume awal 0,05 m3 ke volume akhir 0,1 m3. Bila tekanan awal gas 8,31 . 107 Pa. Tentukan:
a. Tekanan gas pada keadaan akhir
b. Usaha yang dilakukan gas bila R=8,31 J/mol.K
Adaptif
PROSES ISOKHORIK
Proses isokhorik atau isovolumetrik adalah proses perubahan variabel keadaan sistem pada volume konstan.
Hal.: 19 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Dari pernyataan tersebut, kita dapat melukiskan grafik hubungan antara tekanan dengan volume (p-V)
Dari grafik terlihat bahwa tekanan berubah sedangkan volumenya tetap.
Adaptif
Karena V konstan, maka
Hal.: 20 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Karena volume gas tidak berubah , maka usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan nol.
Adaptif
CONTOH SOAL:
Hal.: 21 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Gas helium yang berada dalam tabung mempunyai tekanan 105 Pa dan temperatur 200oK. Jika gas dipanaskan sampai 700oK dan volumenya dijaga konstan, berapakah tekanan akhir gas tersebut?
Adaptif
LATIHAN
Hal.: 22 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
PROSES ISOBARIK
Proses isobarik adalah proses perubahan variabel keadaan sistem pada tekanan konstan.
Hal.: 23 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Dari grafik terlihat bahwa volume berubah sedangkan tekanannya tetap.
Dari pernyataan tersebut, kita dapat melukiskan grafik hubungan antara tekanan dengan volume (p-V)
Adaptif
Karena P konstan, maka
Hal.: 24 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Karena tekanan gas tidak berubah, maka usaha yang dilakukan oleh:
Adaptif
CONTOH SOAL:
Hal.: 25 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Sebuah gas bersuhu 0oC dipanaskan pada tekana tetap sehingga volumenya menjadi 2 kali volume semula. Berapakah suhu akhir gas tersebut?
Penyelesaian:
T1 = 0oC
V1 = V
V2 = V
T2 = …?
Adaptif
Latihan
Suatu gas volumenya 0,5 m3 perlahan-lahan dipanaskan pada tekanan tetap hingga volumnya menjadi 2 m3. Jika usah luar gas tersebut 3.105 J, berapakah tekanan gas tersebut?
Hal.: 26 Isi dengan Judul Halaman Terkait
AdaptifHal.: 27 Isi dengan Judul Halaman TerkaitHal.: 27 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Penyelesaian:
n = 2 mol
V1 = V
V2 = ½ V
p2 = p
= 8,31 J/mol.KR
= …?p2
W = …?
R = 227oC = 227 + 273 = 500 K
Adaptif
AdaptifHal.: 29 Isi dengan Judul Halaman Terkait
Usaha bernilai negatif, ini berarti bahwa gas menerima usaha dari luar.