Materi : Proses-Proses Hukum Termodinamika


Pada materi 2 ini kalian akan mempelajari tentang proses termodinamika. Menurut pemahamanmu, apa saja proses-proses termodinamika ?

Proses termodinamika adalah perubahan keadaan gas, yaitu tekanan, volume dan suhunya. Perubahan ini diiringi dengan perubahan kalor, usaha dan energi dalamnya. . Gas dalam ruang tertutup dapat mengalami beberapa proses yaitu proses isobarik, proses isotermal, proses isokhorik, dan proses adiabatik.

a. Proses Isobarik (Tekanan selalu Konstan)
 

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. Ini berarti sistem melakukan usaha. Berdasarkan uraian tersebut, pada proses isobarik berlaku persamaan:

Lalu apa itu memori internal dan memori eksternal? Memory Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program.

 
  Sedangkan besarnya usaha yang dilakukan = luasan yang diarsir grafik p-V di bawah , rumus usahanya :
 
 

Perubahan energi dalam sistem dinyatakan dengan persamaan berikut.

 
   

 

b. Proses Isotermik (Suhu selalu Konstan)
  Proses perubahan keadaan sistem pada suhu tetap. Menurut Hukum Boyle, pada proses ini berlaku persamaan berikut.
  P V = konstan
  P1V1 = P2V2
   
  Berdasarkan persamaan perubahan energi dalam (ΔU = Q - W ), didapatkan bahwa usaha yang dilakukan sama dengan jumlah kalor yang diberikan. Karena suhunya tetap maka pada proses isotermis ini tidak terjadi perubahan energi dalam
  = 0
  Jadi, pada proses isotermik berlaku persamaan berikut.
  = Q - W = 0 (energi dalam sistem tidak berubah).
  0 = Q - W
  Q = W Persamaan proses isotermal
   
  Sedang usahanya dapat dihitung dari luas daerah di bawah kurva, besarnya seperti berikut.
 
   
 

   
c. Proses Adiabatik
 

Proses adiabatik adalah proses perubahan sistem tanpa ada kalor yang masuk atau keluar dari sistem. Walaupun tidak ada kalor yang masuk atau keluar, tetapi suhunya tidak tetap. Proses adiabatik dapat dilakukan dengan cara menutup sistem serapat-rapatnya, sehingga tidak ada pertukaran kalor dengan lingkungan.

Contoh alat yang dapat menjelaskan proses adiabatik adalah termos

 
   
  Prinsip kerja termos itu sederhana. Termos menggunakan bahan yang bersifat adiabatik. Bahan adiabatik secara ideal menghambat atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi, antara sistem dengan lingkungan. Kalau tidak ada interaksi antara sistem dan lingkungan, maka tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperatur. Dengan menggunakan bahan adiabatik ini termos mampu mempertahankan suhu air yang berada di dalamnya. Air panas yang sudah masuk termos tidak cepat dingin.
   
  Jadi, pada proses adiabatik berlaku persamaan berikut:
   
  = Q - W Q = 0 ( Tidak ada kalor yang masuk atau keluar sistem)
  = 0 - W
  = -W Persamaan proses adiabatik
   
 

   
d. Proses Isokhorik (Volume selalu Konstan)
  Pada proses isokhorik, sistem tidak mengalami perubahan volume, walaupun sejumlah kalor memasuki atau keluar sistem. Ini memberikan pengertian bahwa sistem tidak melakukan atau menerima usaha. Dengan kata lain, usaha yang dilakukan sistem atau yang dilakukan lingkungan pada sistem sama dengan nol (W= 0)
   
  Jadi, pada proses isokhorik berlaku persamaan:
  = Q - W W - 0 (Sistem tidak melakukan kerja terhadap lingkungan)
  = Q - 0
  = Q Persamaan proses isokorik