Dokumen ini menjelaskan tentang perubahan fasa zat murni dan diagram fasa yang menunjukkan kondisi kesetimbangan antara fase-fase zat. Perubahan fasa terjadi saat zat berganti wujud, seperti dari gas ke cair atau dari cair ke padat, dengan melibatkan panas laten tanpa perubahan temperatur. Selain itu, disebabkan adanya persamaan keadaan gas ideal yang menghubungkan tekanan, volume, dan suhu zat.

1. Pengertian
Fasa Zat Murni
Proses Perubahan Fasa Zat Murni
Diagram Fasa
Persamaan Keadaan

2. Pengertian Perubahan Fasa
 Perubahan Fasa meruapakan efek dari adanya salah satu
sifat fisika zat, yaitu wujud. Sifat fisika zat sendiri ialah sifat
yang dapat diamati secara langsung tanpa mengubah
susunan zat, misalnya wujud, warna, kelarutan, daya
hantar listrik, dan kemagnetan, titik lebur dan titik didih.
 Secara harfiah, perubahan fasa terjadi saat sebuah zat
berubah dari satu wujud ke wujud yang lain. Misalnya dari
gas ke cair, cair ke padat, padat ke gas, dan sebaliknya.
Setiap proses melibatkan panas, baik panas itu dilepas oleh
zat ataupun diterima oleh zat, tapi tidak melibatkan
perubahan temperatur.

3. Panas Yang Terlibat
 Panas ini disebut panas laten atau kalor laten. Istilah
"laten" berasal dari bahasa Inggris, "latent", yang berarti
"tersembunyi". Zaman orba dulu, istilah laten sering
dipakai untuk mencap paham komunis sebagai bahaya
laten. artinya paham ini adalah bahaya yang tidak terlihat
tapi sesungguhnya adalah bahaya. Ini seperti api dalam
sekam, apinya tidak terlihat dari luar tapi sesungguhnya
dia ada di sana.
 Kalor laten, dalam termodinamika, dirumuskan sebagai
 $Q_l = m, L$
 dengan $Q_l$ adalah kalor laten, $m$ adalah massa
zat, dan $L$ adalah kalor jenis laten (J/kg).

4. Gambaran Umum Perubahan Fasa

5. Fase dari Zat Murni
 Solid (padat) : jarak antar molekul sangat dekat sehingga
gaya tarik antar molekul sangat kuat, maka bentuknya
tetap. Gaya tarik antara molekul-molekul cenderung untuk
mempertahankannya pada jarak yang relatif konstan.Pada
temperatur tinggi molekul melawan gaya antar molekul
dan terpencar.
 Liquid (cair) : Susunan molekul mirip dengan zat padat
, tetapi terhadap yang lain sudah tidak tetap lagi.
Sekumpulan molekul akan mengambang satu sama lain.
 Gas : Jarak antar molekul berjauhan dan susunannya acak.
Molekul bergerak secara acak.

6. Proses Perubahan Fase Zat Murni
 Semua zat murni mempunyai mempunyai kelakuan
umum yang sama. Sebagai contoh air (water).

7. Fase 1
State 1 : Pada state ini disebut compressed liquid atau
subcooled liquid. Pada state ini penambahan panas
hanya akan menaikkan temperatur tetapi belum
menyebabkan terjadi penguapan (not about to
vaporize)

8. Fase 2
State 2 : Disebut saturated liquid (cairan jenuh). Pada
state ini fluida tepat akan berubah fasenya.
Penambahan panas sedikit saja akan menyebabkan
terjadi penguapan (about to vaporize). Akan
mengalami sedikit penambahan volume.

9. Fase 3
State 3 : Disebut “Saturated liquid - vapor mixture”
(campuran uap - cairan jenuh). Pada keadaan ini
uap dan cairan jenuh berada dalam kesetimbangan.
Penambahan panas tidak akan menaikkan
temperatur tetapi hanya menambah jumlah
penguapan.

10. Fase 4
State 4 : Campuran tepat berubah jadi uap seluruhnya,
disebut “saturated vapor” (uap jenuh). Pada keadaan ini
pengurangan panas akan menyebabkan terjadi
pengembunan (“about to condense”).

11. Fase 5
State 5 : Disebut “superheated vapor” (uap panas
lanjut). Penambahan panas akan menyebabkan
kenaikkan suhu dan volume..
Proses Proses di atas dapat kita Gambarkan dalam sebuah
Diagram Fasa yang akan kita bahas di slide selanjutnya

12. Diagram Fasa
 Diagram fase adalah sejenis grafik yang digunakan
untuk menunjukkan kondisi kesetimbangan antara
fase-fase yang berbeda dari suatu zat yang
sama, melibatkan 3 komponen, yaitu Tekanan
(P), Volume (V) dan Temperatur (T). Diagram Fasa
yang melibatkan 3 komponen berupa grafik 3
dimensi, sedangkan Diagram Fasa yang hanya
melibatkan 2 komponen berupa Grafik 2 dimensi.

13. Diagram Fasa Zat Murni
 Diagram P-T untuk
zat murni secara
umum dapat dilihat
dalam gambar
berikut ini.
Diagram ini sering
juga disebut dengan
diagram fasa zat
karena
menunjukkan
ketiga jenis fasa zat
yang dipisahkan
oleh garis

14. Penjelasan Grafik
 Garis Sublimation line (garis sublim) memisahkan daerah uap
(vapor) dengan daerah beku (solid).
 Garis vaporization line (garis penguapan) memisahkan
daerah cair dari daerah uap.
 Garis melting line (garis leleh) memisahkan daerah beku dari
daerah cair.
 Pada gambar diatas, terlihat dua lokasi untuk garis melting line
yang dibedakan dengan jenis garis. Garis putus-putus melting
line merupakan garis melting line untuk zat yang memuai saat
beku, sementara untuk zat yang menyusut saat beku garis
melting line nya berupa garis biasa.
 Dari gambar diatas juga terlihat bahwa kondisi liquid (cair)
hanya dapat terjadi pada tekanan dibawah tekanan triple point.

15. Diagram fasa P-T untuk air

16.  Titik Tripel
 Pada titik ini semua fasa berada dalam
kesetimbangan, temperatur dan tekanan tetap.
 Titik tripel untuk air ada pada temperatur 0,01 oC dan
tekanan 4,58 mmHg. Titik tripel untuk air, 273,16 K.
 Derajat kebebasan: F= c – p + 2
 (c = jumlah minimum komponen yang menentukan
sistem; p= jumlah fasa; 2= variabel yang menentukan
sistem); menyatakan seberapa banyak faktor yang
menyatakan suatu sistem.
 Derajat kebebasan untuk air pada titik tripel adalah: f= 1-
3+2=0, karena c=1 yaitu air, p=3 yaitu es, air dan uap air.

17. Gas Ideal
 Jika kita menghubungkan antara tekanan, suhu dan
volum jenis (spesific volume) dari suatu zat, maka
akan menghasilakan suatu persamaan keadaan.
 Ada banyak jenis persamaan keadaan, namun yang
paling sederhana diantaranya adalah persamaan gas
ideal.
 Namun sebelumnya, Apakah gas ideal itu?

18. Apa itu Gas Ideal?
 Gas ideal adalah gas yang memenuhi beberapa syarat tertentu.
Gas ideal memenuhi beberapa kriteria sebagai berikut:
 Jumlah partikel gas banyak sekali tetapi tidak ada gaya tarik
menarik antar partikel.
 Ukuran gas sangat kecil bila dibanding dengan ukuran
wadah, jadi ukuran gas diabaikan.
 Setiap tumbukan yang terjadi bersifat lenting sempurna.
 Partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruang dalam
wadah.
 Partikel gas memenuhi hukum newton tentang gerak.
 Semua partikel bergerak dengan acak.

Dalam kehidupan nyata sebenarnya tidak ada gas ideal, ini
hanya permisalan saja.

19. Persamaan Gas Ideal
 persamaan keadaan gas ideal PV=nRT
 P= Tekanan= atm
 V= volume = m3
 N= mol = mol
 T = suhu = K
 R= tetapan gas
 udara R = 287 J/(kg K)
 helium R = 2077 J/(kg K)
 argon R = 208 J/(kg K)
 nitrogen R = 296 J/(kg K)

20. Darimana Persamaan itu
diperoleh?
 Hukum Boyle
 Pada suhu konstant, untuk gas dengan massa
tertentu, hasil kali volume (v) dan tekanan (p) adalah
konstan.
 PV=k1 ---T, n tetap
 Hukum Charles
 Pada tekanan konstant, untuk gas dengan massa
tertentu, volume bertambah secara linier dengan
temperatur.
 V/T = k2 --P,n tetap

21.  Hukum Gay Lussac
 Pada volume kontan, tekanan gas berbanding lurus
denagn temperatur absolut.
 P/T = k3 --V,n tetap
 Hukum Boyle dan Charles dapat digabung sbb:
 PV/T= k
 Hukum Avogadro
 Pada tekanan dan suhu sama, Volume yang sama dari
gas gas akan mengandung jumlah mol yang sama.
 V/n= Ka ---P,T tetap

22.  Hukum Boyle : V=1/p
 Hukum Charles : V=T
 Hukum Avogadro : V=n
 Dari hukum hukum ini diperoleh : V=nT/P atau V=R
nT/P
 Jadi persamaan gas ideal ialah PV=nRT
 maka dari persamaan diatas, dapat disimpulkan bahwa
Tekanan dikalikan dengan Volume Gas ideal akan
sebanding dengan hasil kali jumlah Mol gas ideal
dengan Suhu dalam satuan Kelvin.