ayo baca jika anda penasaran
Perhatikan gambar berikut! Suatu sistem berupa gas dalam suatu silinder yang dilengkapi tutup sebuah piston yang bebas bergerak. Usaha yang dilakukan oleh sistem sehubungan dengan perubahan volume gas dapat dirumuskan berikut ini.
Piston yang mempunyai luas penampang A dan tekanan gas p menghasilkan gaya yang mendorong piston sebesar F = p A
Usaha yang dilakukan oleh gas adalah
dW = F dx
= p A dx
= p dV
W = p (V2 – V1 )
Usaha yang dilakukan oleh gas (sistem) sering disebut usaha luar. Apabila diagram pV diketahui, usaha luar akan lebih sederhana ditentukan secara grafik yaitu dengan menentukan luas area di bawah kurva pada diagram tersebut.
Untuk tekanan p yang positif, usaha W akan positif bila gas memuai (V2 > V1 ) atau arah lintasan proses ke kanan. Perhatikan gambar 1.a!
Sebaliknya, usaha W akan negatif bila gas memampat (V2 < V1 ) atau arah lintasan proses ke arah kiri. Perhatikan gambar 1.b!
Usaha pada Berbagai Proses Termodinamika
Ada beberapa proses yang kita kenal sehubungan dengan usaha yang dilakukan oleh gas berkaitan dengan perubahan suhu, volume, tekanan, dan energi dalam gas. Proses tersebut meliputi:
1. proses isotermal
2. proses isokhorik
3. proses isobarik
4. proses adiabatik
1. Proses Isotermal
Proses isotermal adalah proses perubahan keadaan sistem pada suhu tetap.
Proses ini mengikuti hukum Boyle, yaitu: PV = konstan.
PV = n R T
P = n R T / V
Sehingga,
2. Proses Isokhorik
Proses Isokhorik adalah proses perubahan keadaan sistem pada volume tetap.
Karena gas tidak mengalami perubahan volume, maka usaha yang dilakukan oleh gas sama dengan nol.
W = P (∆V) = P (0) = 0
3. Proses Isobarik
Proses isobarik adalah proses perubahan keadaan sistem pada tekanan tetap.
Usaha yang dilakukan oleh gas adalah
W = P (∆V)
= P (V2 – V1 )
4. Proses Adiabatik
Proses adiabatik adalah proses perubahan keadaan sistem tanpa adanya kalor yang masuk ke sistem atau keluar dari sistem (gas), yaitu Q = 0. Pada proses adiabatik terjadi perubahan suhu, tekanan, dan volume. Kurva adiabatik lebih curam dibandingkan kurva isotermal.
Proses ini mengikuti rumus Poisson sebagai berikut.
PVγ = tetap atau P1 V1γ = P2 V2γ
TV(γ-1) = tetap atau T1 V1(γ-1) = T2 V2(γ-1)
dengan γ > 1 yang merupakan perbandingan kapasitas kalor gas pada tekanan tetap Cpdan kapasitas kalor gas pada volume tetap Cv . Besaran γ disebut konstanta Laplace.
γ = Cp / CV
Besarnya usaha pada proses adiabatik yaitu
Tidak ada komentar:
Posting Komentar