Isoterm adalah perubahan keadaan gas pada suhu yang tetap. Proses isotermal merupakan proses termodinamika yang prosesnya berjalan dan suhu gasnya tetap. Karena suhunya konstan, maka usaha yang dilakukan gas adalah: W= P.dV = n.R.T.dV/V. Show
Bagaimana terjadinya proses isobarik?Proses isobarik merupakan proses perubahan sistem pada tekanan tetap. Jika sejumlah kalor diberikan kepada sistem dengan tekanan tetap, volumenya akan bertambah seiring pertambaham kalor yang masuk. Perubahan energi dalam sistem dinyatakan dengan persamaan berikut. Proses isokhorik adalah keadaan dimana? Proses isokhorik adalah proses perubahan keadaan termodinamika yang terjadi pada volume konstan atau tetap. Karena volumenya tetap, sistem tidak melakukan ataupun menerima usaha dari lingkungannya. Kita dapat merumuskannya dengan W = 0. Dengan begitu, kita memperoleh rumus untuk hukum I, sebagai berikut. Apakah pada proses isobarik gas selalu mengembang?(2) pada proses isobarik, gas melakukan usaha negatif maupun positif tergantung volume berkurang atau bertambah (mengembang). jadi tak selalu mengembang. Bagaimana cara menghitung proses isotermal?Proses Isotermal Proses isotermal adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap. Gambar 4. A–B merupakan proses isotermal. Dalam proses ini, tekanan dan volume sistem berubah sehingga persamaan W = p ΔV tidak dapat langsung digunakan. Untuk menghitung usaha sistem dalam proses isotermal ini digunakan cara integral. Apa yang berlaku pada proses isotermis? Pada proses isotermis /Isotermal ini berlaku hukum Boyle seperti berikut: Secara grafis, Perilaku Proses isotermis/ isotermal ditunjukkan oleh grafik seperti pada Gambar. Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis / isotermal ini tidak terjadi perubahan energi dala m atau ΔU = 0. Apakah proses isotermik berlangsung dalam suhu konstan?Jika proses yang terjadi berlangsung dalam suhu konstan, proses ini dinamakan proses isotermik. Karena berlangsung dalam suhu konstan, tidak terjadi perubahan energi dalam ( ∆U = 0) dan berdasarkan hukum I termodinamika kalor yang diberikan sama dengan usaha yang dilakukan sistem ( Q = W ). Apakah proses isotermal terjadi?“Proses isotermal”, yaitu proses termodinamika dimana suhu suatu sistem tetap konstan. The transfer panas ke dalam atau keluar dari sistem terjadi begitu lambat bahwa kesetimbangan termal dipertahankan. “Thermal” adalah istilah yang menggambarkan kalor suatu sistem.
W=n r t ln V2/V1Semoga Membantu
W=Px∆V
Rumus usaha dalam termodinamikan dipengaruhi oleh besar kalor pada sistem dan jenis proses termodinamika apa yang terjadi. Sebuah sistem gas yang menyerap/melepaskan kalor sebesar Q maka oleh sistem akan mengubahnya menjadi usaha (W) dan energi dalam (ΔU). Perubahan yang terjadi dapat menjadi usaha luar dan energi dalam, energi dalam saja, atau usaha luar saja. Kondisi tersebut menekankan bahwa kalor yang dibutuhkan gas dalam sistem tidak hilang, tetapi mengalami perubahan bentuk. Bahasan mengenai perubahan kalor (Q) menjadi usaha luar (W), energi dalam (ΔU), atau keduanya dijelaskan melalui Hukum I Termodinamika. Hukum pertama termodinamika menyatakan hubungan kekekalan tenaga antara usaha yang dilakukan pada sistem, panas yang ditambahkan/dikurangkan, dan tenaga dalam sistem. Jika usaha dilakukan oleh sistem pada lingkungan membuat volume membesar karena gas mengembang maka usaha W bertanda positif (+). Jika usaha dilakukan pada sistem membuat volume mengecil karena berkurangnya volume gas maka usaha (W) pada sistem bertanda negatif (‒).  Baca Juga: Energi Kinetik Gas Ideal Apa rumus kalor yang dibutuhkan gas? Bagaimana cara menghitung kalor yang dibutuhkan gas pada suatu sistem? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Table of ContentsRumus Usaha untuk 4 Proses TermodinamikaGas dalam ruang tertutup dapat mengalami beberapa proses antara lain meliputi proses isobarik, isotermal, isokhorik, dan adiabatik. Besar usaha (W) untuk keempat proses termodinamika tersebut dapat dihitung dengan rumus usaha dalam termodinamika yang berbeda. Bahasan rumus usaha dalam termodinamika untuk empat macam proses diberikan seperti pada persamaan di bawah. Rumus usaha isobarikIsobarik adalah proses termodinamika yang berlangsung pada tekanan tetap sehingga perubahan tekanan sama dengan nol (ΔP = 0). Bentuk grafik proses isobarik pada grafik diagram P‒V berupa garis horizontal (mendatar). Besar usaha pada proses isobarik sama dengan luas daerah di bawah diagram P ‒ V yang secara umum dapat dinyatakan dengan W = p × ΔV. Di mana, W adalah besar usaha yang dilakukan, p adalah tekanan, dan ΔV adalah besar perubahan volume. Rumus usaha isokhorikIsokhorik dalah proses termodinamika yang terjadi pada kondisi gas tidak mengalami perubahan volume (ΔV = 0). Sehingga, besar usaha yang dilakukan pada proses isokhorik adalah W = P × ΔV = P × 0 = 0. Bentuk grafik diagram P V untuk proses isokhorik berupa garis vertikal. Gambar grafik tidak memiliki, hal ini sesuai dengan persamaan di mana nilai W = 0. Rumus usaha isotermikIsotermik adalah proses dalam termodinamika di mana gas tidak mengalami perubahan suhu (suhu tetap/konstan). Bentuk grafik diagram P V pada proses isotermik berupa kurva lengkung yang luas di bawahnya dapat dicari dengan integral. Dengan membawa persamaan umum, rumus usaha dalam termodinamika untuk proses isotermik dapat dihitung melalui persamaan berikut. Rumus usaha adiabatikAdiabatik adalah proses termodinamika yang terjadi pada lingkungan tertutup sehingga tidak terjadi pertukaran kalor dari/ke sistem. Tidak adanya pertukaran kalor membuat nilai perubahan kalor sama dengan nol atau Q = 0. Bentuk grafil diagram P V pada proses adiabatik terlihat seperti grafik pada proses isotermik. Perbedaan antara adiabatik dan isotermik terdapat pada ada tidaknya pengaruh lingkungan kepada sistem. Sistem pada proses adiabatik tidak mendapat pengaruh dari lingkungan, sedangkan sistem pada proses isotermik mendapat pengaruhi dari lingkungan. Cara mendapatkan rumus usaha adiabatik hampir sama dengan proses isotermik. Perbedaannya terletak pada penggunaan rumus umum tekanan. Di mana, rumus usaha adiabatik dapat dihtiung melalui persamaan berikut. Ringkasan Rumus Usaha Isobarik, Isokhorik, Isotermik, dan AdiabatikTabel rumus usaha dalam termodinamika dan besar perubahan energi dalam untuk setiap proses termodinamikan sesuai dengan persamaan berikut. Baca Juga: Besar Usaha dan Efisiensi Mesin Carnot Hubungan Rumus Usaha dalam Termodinamika dengan Kalor dan Energi Dalam Sesuai Hukum I TermodinamikaSalah satu contoh hukum kekekalan energi di mana energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan terdapat pada Hukum I Termodinamika. Meskipun tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan namun energi dapat berubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa untuk setiap kalor (Q) yang diberikan kepada sistem dan sistem melakukan usaha (W) maka akan terjadi perubahan energi dalam (ΔU). Satuan kalor, energi dalam, dan usaha dapat dinyakatakan dalam Pa∙m3 = Joule (J) atau kalori (kal). Antara satuan joule dan kalori memiliki persamaan untuk 1 kalori = 4,2 joule. Baca Juga: Persamaan Umum Gas Ideal Contoh Soal dan PembahasanBeberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan rumus usaha dalam termodinamika yang meliputi proses isobarik, isokhorik, isotermik, dan adiabatik. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan bagaimana penggunaan rumus usaha dalam termodinamika. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Rumus Usaha Dalam TermodinamikaSuatu sistem melepaskan panas 200 kalori tanpa melakukan usaha luar, maka perubahan energi dalam sistem tersebut sebesar ….A. –840 JB. –480 JC. –48 JD. 47,6 J E. 470 J |
Usaha yang dilakukan gas pada proses isotermal adalah
Pos Terkait
Copyright © 2024 apakahyang Inc.
