sistem termodinamika sederhana

1. SISTEM
TERMODINAMIKA
SEDERHANA

2. Time to Memorize
1. Tuliskan beberapa sifat fisis materi yang bisa digunakan
untuk membuat termometer!
2. Apa yang dimaksud dengan titik Tripel Air?
3. Termometer hambatan platina mempunyai hambatan
sebesar 9,2 Ω bila ujung termometer ditempatkan di
dalam sebuah sel titik tripel. Berapakah temperatur yang
terukur bila ujung tersebut ditempatkan di dalam sebuah
lingkungan sehingga hambatannya menjadi 12,40 Ω?
4. Sebuah termometer gas pada volume konstan
mempunyai tekanan 132,25 kPa ketika ditempatkan di
dalam sel titik tripel. Berapakah temperaturnya jika
ujung tersebut ditempatkan di dalam sebuah lingkungan
sehingga tekanannya menjadi 206,34 kPa?
2

3. Koordinat
Sistem
⊷ Untuk sistem termodinamika maka
keadaan makroskopisnya dicirikan
dengan suatu koordinat tertentu. Bila
⊷ koordinat tersebut berubah baik
secara spontan ataupun karena
adanya pengaruh dari luar, maka
sistem mengalami perubahan
keadaan.
3

4. Kesetimbangan
Mekanis
Terjadi jika ada
kesetimbangan gaya
di dalam sistem dan
juga antara sistem
dengan lingkungan.
Kesetimbangan Mekanis
dan Kesetimbangan Kimia
Kesetimbangan
Kimia
Terjadi jika sistem
dalam kesetimbangan
mekanis tidak
cenderung mengalami
perubahan spontan dari
struktur internalnya.
4

5. Kesetimbangan
Termal
Terjadi apabila tidak ada perubahan
spontan dalam koordinat sistem yang
setimbang mekanis dan setimbang kimia
bila sistem dipisahkan dari lingkungan
dengan dinding diaterm

6. Kesetimbangan
Termodinamika
Terjadi jika persyaratan untuk semua
jenis kesetimbangan dipenuhi
(mekanis, kimia, dan termal)
sehingga baik sistem maupun
lingkungan tidak cenderung untuk
mengalami perubahan
6

7. “
7
Termodinamika memusatkan
perhatiannya pada delapan
besaran termodinamis atau
koordinat sistem atau variabel
sistem yang terangkum dalam
kalimat: “Good Physicists
Have Study Under Very Fine
Teachers”
G energi bebas Gibbs, P tekanan, H entalpi, S entropi, U energi dalam, V volume, F energi bebas Helmholtz, T temperatur

8. Fungsi Keadaan
Suatu sistem termodinamis terdiri atas N
partikel gas. Dalam termodinamika
besaran makroskopis yang
menggambarkan sistem ini adalah tekanan
gas (P), volume gas (V), dan temperatur
gas (T). Ketiga besaran ini dapat diamati
dan diukur secara langsung dengan alat
ukur. Secara matematis, antara P, V, dan
T mempunyai hubungan fungsional:
f (P, V, T) = 0
Inilah yang disebut dengan fungsi keadaan
(function of state)
8

9. Fungsi Keadaan
Secara eksplisit, fungsi keadaan bisa juga
ditulis:
⊷ P = P (V, T),
⊷ V = V (p, T), dan
⊷ T = T (p, V).
NOteD
apabila suatu sistem berada dalam keadaan
kesetimbang termodinamik, maka setiap
koordinat dapat dinyatakan sebagai fungsi dua
koordinat lainnya
9

10. Persamaan
Keadaan
Setiap sistem termodinamik
mempunyai persamaan
keadaannya (equation of state)
sendiri dan umumnya
persamaan keadaan adalah
sangat kompleks
10

11. Contoh Persamaan
Keadaan
Persamaan keadaan Gas Ideal Klasik
𝑷𝑽𝒎 = 𝑹𝑻
𝑉
𝑚: volume molar (
𝑉
𝑛
)
𝑅 : Tetapan gas ideal = 8,31451
𝐽
𝑚𝑜𝑙
. 𝐾
11

12. Contoh Persamaan Keadaan
Van der Waals
𝑃 +
𝑎
𝑉𝑚
2 𝑉
𝑚 − 𝑏 = 𝑅𝑇
𝑎, 𝑏 dan 𝑅 adalah tetapan-
tetapan yang bergantung
pada bahan khusus.
𝑎 adalah parameter atraksi
dan 𝑏 adalah parameter
repulsi
Redlich-Kwong
𝑃 =
𝑅𝑇
𝑉
𝑚 − 𝑏
−
𝑎
𝑇𝑉
𝑚(𝑉
𝑚 + 𝑏)
Persamaan ini cocok untuk
menghitung sifat-sifat fase
gas, kurang akurat untuk
menghitung kesetimbangan
uap-cairan.
12

13. 13
GAS a (liter2 atm/mol2) b (liter/mol)
H2 0,244 0,0266
O2 1,360 0,0318
CH4 2,253 0,0428
H20 5,464 0,0305
Cl2 6,499 0,0562
CHCl3 15,170 0,1022
Tetapan Van der Waals

14. 14
Thanks!
ANY QUESTIONS?
You can chat me
@ 08159177812