TGAS TERMODINAMIKA

Daftar IsiDaftar isiBab I PENDAHULUANBab II TERMODIMANIKA2.1 Konsep Dasar Termodinamika2.2 Sistem Termodinamika2.3 Keseimbangan termodinamika2.4 Energi dalam2.5 Persamaan gas ideal

Bab III HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

3.1 Pengertian hukum pertama termodinamika3.2 Kapasitas Kalor Pada Gas Ideal3.3 Hukum hess3.4 Entalpi

Bab IV HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA 4.1 Pengertian hukum kedua termodinamika4.2 Entropi

BAB I PENDAHULUAN

Termodinamika membahas tentang sistem keseimbangan (equilibrium), yang dapat digunakan untuk mengetahui besarnya energi yang diperlukan untuk mengubah suatu sistem keseimbangan, tetapi tidak dapat dipakai untuk mengetahui seberapa cepat (laju) perubahan itu terjadi karena selama proses sistem tidak berada dalam keseimbangan. Suatu sistem tersebut dapat berubah akibat dari lingkungan yang berada di sekitarnya. Sementara untuk aplikasi dalam materialnya, termodinamika membahas material yang menerima energi panas atau energi dalam bentuk yang berbeda-beda.Prinsip thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik dari matahari, dan dibumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alam lainnya. Proses didalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka nan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran kita.

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam berbagai proses termodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat kita kenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau perpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar angkasa. Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin air conditioning, mesin pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamika.

BAB IITERMODINAMIKA

2.1 Konsep Dasar Termodinamika

Termodinamika memiliki konsep dasar yang berupa istilah seperti sistem, lingkungan, dan batas sistem. Sistem (system) merupakan suatu masa atau daerah yang dipilih, untuk dijadikan objek analisis. Daerah sekitar sistem tersebut disebut sebagai lingkungan (surroundings). Batas antara sistem dengan lingkungannya disebut batas sistem (boundary).

Gambar 1. Sistem, lingkungan, dan batas sistem2.2 Sisten TermodinamikaSementara itu, ada juga istilah lain yaitu sistem termodinamika. Sistem termodinamika adalah sistem yang memungkinkan terjadinya interaksi energi atau pertukaran energi dengan lingkungan yang berada disekitar sistem. Sistem termodinamika secara luas bisa didefinisikan sebagai luas atau ruang tertentu dimana proses termodinamika terjadi. Atau adalah suatu daerah dimana perhatian kita difokuskan dalam mempelajari proses termodinamika.

Sistem termodinamika memiliki klasifikasi tersendiri. Klasifikasi sistem termodinamika dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

1. Sistem TertutupSistem tertutup merupakan sistem massa tetap dan identitas batas sistem ditentukan oleh ruang zat yang menempatinya. 2. Sistem TerbukaPada sistem ini, zat melewati batas sistem. Panas dan kerja bisa juga melewati batas sistem. 3. Sistem TerisolasiAdalah sebuah sistem yang sama sekali tidak dipengaruhi oleh lingkungannya. Sistem ini massanya tetap dan tidak ada panas atau kerja yang melewati batas sistem.

2.3 Keseimbangan TermodinamikaKeseimbangan termodinamika menjelaskan sistem yang propertinya tidak akan berubah tanpa beberapa jenis campur tangan dari luar. Dengan kata lain, sebuah sistem dalam kesetimbangan termodinamika tidak akan berubah kecuali ada sesuatu yang ditambahkan atau dikurangi dari itu. Bagi objek untuk mencapai kesetimbangan termodinamika, ada tiga kondisi yang harus dipenuhi, yaitu : keseimbangan mekanik, keseimbangan kimia, dan keseimbangan termal.1. Keseimbangan MekanikMenjelaskan apa yang terjadi ketika tidak ada gaya yang tidak seimbang dalam sistem atau dengan sistem dan sekitarnya. Ini berarti bahwa gaya harus sama dalam suatu sistem dan dalam sistem dan sekitarnya. Salah satu gaya tersebut adalah tekanan. Jika tekanan adalah sama dalam sistem dan dengan sistem dan sekitarnya, keseimbangan mekanik tercapai. Jika tidak ada keseimbangan mekanik, sistem akan berusaha untuk mencapai keseimbangan.

2. Keseimbangan KimiaSuatu objek akan mencapai keseimbangan kimia, dimana semua reaksi kimia dalam sistem seperti difusi maupun pelarutan sudah berlangsung atau terjadi, walau dalam kecepatan yang lambat sekalipun.

3. Keseimbangan TermalKeseimbangan ini akan terjadi jika tidak ada perpindahan kalor dalam sistem atau antara sistem dengan lingkungannya. Artinya semua temperatur dalam sistem harus sama.

2.4 Energi DalamEnergi dalam merupakan energi total yang dimiliki suatu sistem, sehingga dapat berubah-ubah nilainya dalam suatu proses termodinamika. Energi dalam merupakan suatu sifat mikroskopik zat sehingga tak dapat diukur secara langsung. Dalam sistem gas ideal, energi dalam merupakan jumlah energi kinetik yang tersimpan dalam sistem.Secara umum, perubahan energi dalam dirumuskan sebagai berikut :U = U2 U1,U2 = keadaan akhirU1 = keadaan awalEnergi dalam (U) dapat berniai positif atau negatif, tergantung dari :1. Aliran kalor antara sistem dengan lingkungan2. Kerja yang diterima atau dilakukan oleh sistem3. Aliran materi yang berlangsung keluar atau masuk terhadap sistem

Menurut Hukum I Termodinamika, jumlah kalor yang diberikan suatu sistem sama dengan besarnya usaha yang dilakukan sistem tersebut dan perubahan energi dalam sistem.

U = Q WQ = U + WQ = panasW = kerja

Dalam rumus tersebut, terdapat panas dan kerja. Panas dapat terjadi karena adanya pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan, akibat adanya perubahan dan perbedaan suhu. Sedangkan kerja merupakan energi yang dihasilkan selain panas.

Di dalam energi dalam, terdapat perubahan tanda panas dan kerja yang dihasilkan. Berikut ini adalah syarat terjadinya perubahan tanda pada panas dan kerja yang terjadi.1. Jika panas diberikan kepada system, maka panas tersebut bernilai positif (+Q)2. Jika panas dikeluarkan dari system, maka panas tersebut bernilai negatif (-Q)3. Jika kerja diterima oleh system, maka kerja tersebut bernilai positif (+W)4. Jika kerja dilakukan oleh system, maka kerja tersebut bernilai negatif (-W)

Gambar 6. Syarat panas dan kerja pada sistem PanasSecara eksperimen panas yang ditransfer ke sebuah obyek Q berbanding lurus dengan perubahan temperatur dari obyek tersebut T.Q = C . T C = dQ/dT

Dimana C adalah kapasitas panas zat yang secara kuantitatif didefinisikan sebagai besarnya energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1oC. Dengan demikian kapasitas panas C memiliki satuan J/kal atau J/K. Sedangkan T tidak lain adalah menyatakan selisih suhu pada keadaan sebelum dan sesudah diberi energi panas Q.Pengalaman sehari-hari menunjukkan pada kita bahwa untuk menaikkan suhu, air misalnya, semakin banyak jumlah air yang kita panaskan maka semakin banyak jumlah energi yang dibutuhkan. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa panas yang dibutuhkan sebanding dengan massa zat yang ingin kita panaskan. Massa (m) zat berhubungan dengan kapasitas panas (C) melalui persamaan C = c . mDimana, c menyatakan panas jenis zat dan m adalah massa zat. KerjaKerja adalah sebuah fungsi proses yang dapat dilakukan oleh suatu sistem. Contohnya yaitu piston. Piston dapat menekan gas dalam silinder karena piston ditekan dengan F. Gaya F bekerja pada luas permukaan A menghasilkan tekanan yang menekan gas sejauh y. Besarnya kerja yang dilakukan oleh gaya F adalah:dW = F dy F = pAdW = P A dy A dy = dVdW = P dV

Gambar 7. Kerja gas dalam silinder/pistonJika awal mula volume awal V1 sedangkan volume akhir V2 , kerja total yang dilakukan yaitu :

2.5 Persamaan Gas IdealGas sempurna (atau gas ideal) bisa didefinisikan sebagai suatu keadaan zat, yang penguapannya dari kondisi cair berlangsung sempurna. Oksigen, nitrogen, hidrogen dan udara, pada batas temperatur tertentu, bisa juga disebut sebagai gas sempurna. Gas ideal ini tenaga ikat mplekul-molekulnya dapat diabaikan. Dalam termodinamika, umumnya gas yang digunakan bersifat gas ideal.Persamaan gas ideal dapat dituliskan sebagai berikut :PV = nRTn = jumlah mol gasR = konstanta gas umum = 8,314 J/mol.K = 0,08206 L.atm/mol.K

Perubahan Keadaan Gas IdealDalam termodinamika, pada gas ideal terdapat 4 jenis perubahan dengan proses yang berbeda, yaitu :

1. Proses IsotermalProses isotermis dan isotermal adalah proses termodinamika yang mana selama proses berjalan, suhu gas tetap.Dari persamaan umum gas : PV = nRTKarena suhu konstan, maka usaha yang dilakukan oleh gas adalah :dW = P.dVdW = dVW= nRT

Gambar 8. Grafik Proses Isotermal

Proses Isotermal juga ada yang irreversible, rumusnya adalah :

Jika irreversible, maka tekanan ekspansinya konstan, sehingga :

2. Proses IsokhorikProses dimana volume sistem tidak mengalami perubahan. Proses ini terjadi pada sistem yang mempunyai volume (wadah) yang kuat, tertutup, dan tidak dapat berubah. Oleh karena volumenya tetap, maka kerja yang dilakukan gas = 0.W = P dV = P.0 = 0

Gambar 9. Grafik Proses Isokhorik3. Proses IsobarikProses dimana tidak terjadi perubahan tekanan pada sistem. Pada umumnya terjadi pada sistem yang mempunyai kontak langsung dengan tekanan atmosfer bumi yang dianggap konstan (misal: reaksi biokimia).P = konstanPV = nRTUsaha yang dilakukan gas adalah :W = P dV = nR dT

Gambar 10. Grafik Proses Isobarik

4. Proses AdiabatikProses adiabatik adalah proses termodinamika dimana kerja yang dilakukan oleh gas adalah murni berasal dari perubahan energi internalnya. Tidak ada energi yang masuk maupun yang keluar (Q) selama proses itu berjalan. (Hukum Termodinamika I menyatakan : Perubahan energi internal gas (dU) adalah banyaknya energi kalor yang disuplai (Q) dikurangi kerja yang dilakukan oleh gas (P.dV).

Kondisi proses adiabatik adalah :dU = Q - P.dV = - P dVP V = K (konstan)

Gambar 11. Grafik Proses Adiabatik

BAB IIIHUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA3.1 Pengertian Hukum Pertama TermodinamikaHukum ini berbunyi: Kalor dan kerja mekanik adalah bisa saling tukar. Sesuai dengan hukum ini, maka sejumlah kerja mekanik dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kalor, dan sebaliknya.Hukum ini bisa juga dinyatakan sebagai: Energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, namun bisa dirubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sesuai dengan hukum ini, energi yang diberikan oleh kalor mesti sama dengan kerja eksternal yang dilakukan ditambah dengan perolehan energi dalam karena kenaikan temperatur.Sistem yang mengalami perubahan volume akan melakukan usaha dan sistem yang mengalami perubahan suhu akan mengalami perubahan energi dalam. Jadi, kalor yang diberikan kepada sistem akan menyebabkan sistem melakukan usaha dan mengalami perubahan energi dalam. Prinsip ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi dalam termodinamika atau disebut Hukum I Termodinamika. Untuk suatu proses dengan keadaan akhir (2) dan keadaan awal (1)U = U2 U1Secara matematis, Hukum I Termodinamika dituliskan sebagaiQ=W+UDimanaQadalah kalor,Wadalah usaha, danUadalah perubahan energi dalam. Tapi rumus itu berlaku jika sistem menyerap kalor Q dari lingkungannya dan melakukan kerja W pada lingkungannya.

Gambar 1. Sistem pada Termodinamika

Hukum I Termodinamika menyatakan hubungan antara energi dalam (U), perpindahan panas (Q), dan kerja (W)

Jika dalam sistem mengalami proses perubahan yang sangat kecil, maka

3.2 Kapasitas Kalor pada Gas IdealKapasitas kalor merupakan kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu suatu sistem sebesar satu derajat. Apabila tidak ada perubahan fasa, panas yang diberikan kepada sistem akan mengakibatkan kenaikan temperatur. Ada 2 jenis kapasitas kalor, yaitu ada kapasitas kalor saat volume tetap (CV) dan kapasitas kalor saat tekanan tetap (CP). Sedangkan rumus kapasitas kalor itu sendiri adalah :Q = C . T C = dQ/dTDimana C adalah kapasitas panas zat yang secara kuantitatif didefinisikan sebagai besarnya energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1oC. Dengan demikian kapasitas panas C memiliki satuan J/kal atau J/K. Sedangkan T tidak lain adalah menyatakan selisih suhu pada keadaan sebelum dan sesudah diberi energi panas Q. Kapasitas Kalor pada Volume Tetap

dQv = Cv dTdQv = n Cv dTKapasitas panas pada kalor tetap juga memiliki perbedaan rumus, tergantung pada gas idealnya itu sendiri. Apakah monoatomik, diatomik, atau polyatomic.Saat monoatomik Cv = 3/2RSaat diatomikCv = 5/2RSaat polyatomicCv = 5/2R Kapasitas Kalor pada Tekanan Tetap

dQp = CP dTdQp = n CP dTSedangkan untuk rasio kapasitas kalor adalah

1. Proses IsotermalKalor yang dihasilkan pada proses isotermal yaitu :

Sementara perubahan energi dalamnya yaitu :

2. Proses IsokhorikKalor yang dihasilkan pada proses isokhorik yaitu :


3. Proses IsobarikKalor yang dihasilkan pada proses isobarik yaitu :


4. Proses AdiabatikPada proses adiabatik, tidak ada perubahan kalor yang terjadi karena kalor yang diterima dan dikeluarkan sama besarnya, sehingga Q = 0 . Maka kerja yang dihasilkan proses adiabatik pada gas ideal yaitu :


3.3 Hukum HessDalam perubahan entalpi, terdapat hukum yang dinamakan Hukum Hess. Hukum Hess adalah hukum yang menyatakan bahwa perubahanentalpisuatu reaksi akan sama walaupun reaksi tersebut terdiri dari satu langkah atau banyak langkah. Perubahan entalpi tidak dipengaruhi oleh jalannya reaksi, melainkan hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir. Hukum Hess mempunyai pemahaman yang sama dengan hukum kekekalan energi, yang juga dipelajari di hukum pertama termodinamika. Hukum Hess dapat digunakan untuk mencari keseluruhan energi yang dibutuhkan untuk melangsungkan reaksi kimia. Perhatikan diagram berikut:

Gambar 2. Diagram Hukum Hess

Diagram di atas menjelaskan bahwa untuk mereaksikan A menjadi D, dapat menempuh jalur B maupun C, dengan perubahan entalpi yang sama (H1+ H2= H3+ H4).Jika perubahan kimia terjadi oleh beberapa jalur yang berbeda, perubahan entalpi keseluruhan tetaplah sama. Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi merupakan fungsi keadaan. Dengan demikian H untuk reaksi tunggal dapat dihitung dengan:Hreaksi= Hf (produk)- Hf (reaktan)

Jika perubahan entalpi bersih bernilai negatif (H < 0), reaksi tersebut merupakan eksoterm dan bersifat spontan. Sedangkan jika bernilai positif (H > 0), maka reaksi bersifat endoterm.Perhatikan diagram berikut:

Pada diagram di atas, jelas bahwa jika C (s) + 2H2(g) + O2(g) direaksikan menjadi CO2(g) + 2H2(g) mempunyai perubahan entalpi sebesar -393,5 kJ. Walaupun terdapat reaksi dua langkah, tetap saja perubahan entalpi akan selalu konstan (-483,6 kJ + 90,1 kJ = -393,5 kJ).

Ketergantungan H dengan temperaturPada umumnya entalpi reaksi tergantung pada temperatur walaupun dalam banyak reaksi ketergantungan ini sangat kecil sehingga sering diabaikan.H untuk reaksi aA + bB cC + dDH = c HC +d HD a HA b HBBila persamaan tadi didefinisikan terhadap temperatur pada tekanan tetap didapatkan :

Ingat bahwa

3.4 EntalpiHukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain. Nilai energi suatu materi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan energi (E). Demikian juga halnya dengan entalpi, entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (H).H = Hp Hrdengan:H = perubahan entalpiHp= entalpi produkHr= entalpi reaktan atau pereaksi

a. Bila H produk > H reaktan, maka H bertanda positif, berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.b. Bila H reaktan > H produk, maka H bertanda negatif, berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.

Gambar 1. Perubahan Entalpi pada SistemEntalpi juga merupakan transfer panas antara sistem dan lingkungan yang ditransfer dalam kondisi tekanan konstan (isobarik). Secara matematis, entalpi dapat dirumuskan sebagai berikut:H = U + PVdi mana:H = entalpi sistem (joule)U = energi internal (joule)P = tekanan dari sistem (Pa)V = volume sistem (m2)

PV hanya targantung kedaan awal dan akhir sistem. Besarnya perubahan entalpi dari sistem :H= H2 H1= (U2+P2V2) (U1+P1V1)= (U2-U1) + (P2V2-P1V1)pada tekanan (P) tetap : H= U + P(V2-V1) H= U + P VQ= U + P V , makaH = QdH = dQ

Entalpi dan KalorEntalpi sebagai fungsi T dan p; H= f(T,P)

Pada tekanan tetap :

Pada volume tetap :

BAB IV HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA4.1 Hukum II TermodinamikaHukum kedua termodinamika berkaitan dengan apakah proses-proses yang dianggap taat azas dengan hukum pertama, terjadi atau tidak terjadi di alam. Hukum kedua termodinamika seperti yang diungkapkan oleh Clausius mengatakan,Untuk suatu mesin siklis maka tidak mungkin untuk menghasilkan efek lain, selain dari menyampaikan kalor secara kontinu dari sebuah benda ke benda lain pada temperatur yang lebih tinggi".Bila ditinjausiklus Carnot, yakni siklus hipotesis yang terdiri dari empat proses terbalikkan: pemuaian isotermal dengan penambahan kalor, pemuaian adiabatik, pemampatan isotermal dengan pelepasan kalor dan pemampatan adiabatik; jika integral sebuah kuantitas mengitari setiap lintasan tertutup adalah nol, maka kuantitas tersebut yaknivariabel keadaan, mempunyai sebuah nilai yang hanya merupakan ciri dari keadaan sistem tersebut, tak peduli bagaimana keadaan tersebut dicapai. Variabel keadaan dalam hal ini adalahentropi. Perubahan entropi hanya gayut keadaan awal dan keadaan akhir dan tak gayut proses yang menghubungkan keadaan awal dan keadaan akhir sistem tersebut.

Hukum kedua termodinamika dalam konsep entropi mengatakan,"Sebuah proses alami yang bermula di dalam satu keadaan kesetimbangan dan berakhir di dalam satu keadaan kesetimbangan lain akan bergerak di dalam arah yang menyebabkan entropi dari sistem dan lingkungannya semakin besar".1. Mesin KalorMesin kalor atau yang biasa disebut dengan mesin carnot adalah suatu alat yang menggunakan panas/kalor (Q) untuk dapat melakukan kerja (W). Alat ini tidak ideal, pasti ada kalor yang terbuang walaupun hanya sedikit. Ada beberapa ciri khas yang menggambarkan mesin kalor, yaitu : Kalor yang dikirimkan berasal dari tempat yang panas (reservoir panas) dengan temperatur tinggi lalu dikirimkan ke mesin. Kalor yang dikirimkan ke dalam mesin sebagian besar melakukan kerja oleh zat yang bekerja dari mesin, yaitu material yang ada di dalam mesin melakukan kerja. Kalor sisa dari input dibuang ke temperatur yang lebih rendah yang disebut reservoir dingin

Gambar 3. Skema Mesin KalorMesin kalor bekerja menurut siklus carnot, siklus carnot bekerja dalam 4 tahap proses, tetapi hanya isotermal dan adiabatik.

Gambar 4. Siklus Carnot Tahap pertama yaitu isotermal reversibel secara ekspansi atau penurunan tekanan, dengan melakukan kerja (W) dari keadaan A sampai B

Tahap kedua yaitu adiabatik reversibel secara ekspansi, dengan melakukan kerja (W) dari keadaan B sampai C

W = Cv (T1 T2) = Cv (TH TC)

Tahap ketiga yaitu isotermal reversibel secara kompresi atau penaikan tekanan, dengan melakukan kerja (W) dari keadaan C sampai D Tahap keempat yaitu adiabatik reversibel secara kompresi, dengan melakukan kerja (W) dari keadaan D kembali ke AKetika sistem tersebut melakukan siklus, tak ada perubahan energi dalam sistem. Itu sesuai dengan Hukum I Termodinamika

QH: besarnya input kalorQC: besarnya kalor yang dibuangW: kerja yang dilakukanDalam mesin carnot, ada yang dinamakan efisiensi mesin. Efisiensi dari suatu mesin didefinisikan sebagai perbandingan antara kerja yang dilakukan (W) dengan kalor yang masuk (QH).

Atau bisa juga dalam bentuk

4.2 EntropiEntropi merupakan sifat keadaan suatu sistem yang menyatakan tingkat ketidakteraturan, berkaitan dengan jumlah keadaan mikro yang tersedia bagi molekul sistem tersebut. entropi juga dapat didefinisikan sebagai kecenderungan sistem untuk berproses ke arah tertentu. Entropi dapat dihasilkan, tetapi tidak dapat dimusnahkan.Entalpi tidak dapat memprediksi apakah reaksi spontan atau tidak. Tetapi Hukum II Termodinamika menyatakan bahwa total entropi sistem dan lingkungannya selalu bertambah untuk proses spontan. Entropi meningkat seiring dengan kebebasan dari molekul untuk bergerak.entropi dilambangkan dengan huruf (S)S(g) > S(l) > S(s)

Gambar 5. Besar Entropi pada Padat, Cair, dan Gas

1. Entropi dan Hukum II TermodinamikaHukum II termodinamika kedua:Entropi semesta (sistem + lingkungan) selalu naik pada proses spontan dan tidak berubah pada proses kesetimbangan. Untuk proses spontan,perubahan entropi (dS) dari suatu sistem adalah lebih besar dibanding panas dibagi temp mutlak

DSsemesta = DSsis + DSling > 0 proses spontan

Sementara untuk proses reversibel, yaitu :

DSsemesta = DSsis + DSling = 0 proses kesetimbangan

Proses pada tekanan tetapPanas yang mengalir ke bendaQP = CP dT

Sehingga pada tekanan tetap, perubahan entropi akan naik

Reservoir, pada suhu tetap T2

Perubahan entropi pada saat suhu tetap T2 menjadi semakin kecil, tetapi perubahan entropinya tetap positif.Hubungan antara hukum I Termodinamika dengan Hukum II Termodinamika yaituHukum I : dQ = dU + dWdW = PdVHukum II: dQRev = TdSSehingga:TdS = dU + PdV

Hubungan energi dalam (U) dengan entropi (S) dan volume (V)

dU = TdS PdVdU = TdS PdV didiferensial dengan volume konstan terhadap suhu (T)

Sementara itu, entalpi juga dapat dihubungkan dengan entropi, yaitu :H = U + PVdH = dU + PdV + VdP. TdS = dU + PdVdH = TdS - PdV + PdV + VdPdH = TdS + VdPlalu didiferensialkan dengan tekanan tetap terhadap suhu (T)

Entropi pada gas idealdU = TdS PdVdS = dU/T + PdV/TdS = CvdT/T+ nRdV/VdS = Cv d lnT + nR d lnV

Pada proses adiabatik reversibel

Q =0S = 0 Perubahan entropi dengan gas ideal pada proses isotermalT = 0 ; U = 0dQ = dW = PdVdS = dQ/T

Standard molar entropiStandar molar entropi adalah entropi dari 1 mol zat murni pada tekanan 1 atm dan pada suhu 25C. reaksi entropi standar yaitu :S = nS(products) nS(reactants) Entropi dalam reaksi kimiaJika ada reaksi aA + bB cC + dD(25oC)S0t = S0produk - S0reaktan= (cS0C + d S0D) (aS0A + b S0B)

Documents

TGAS TERMODINAMIKA