LingkaranDunia: Rumus-Rumus Termodinamika

Rumus-Rumus Termodinamika

Termodinamika adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.

Menurut Arief MS Termodinamika adalah suatu konsep mekanika perpindahan Energi. Seperti panas, di mana konsep perpindahan panas adalah panas secara spontan akan berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Pada termodinamika inilah konsep mekanika itu akan di bahas.

Ini akan menjelaskan rumus-rumus Hukum Pertama dan Hukum Kedua Termodinamika.

Daftar isi

1 Hukum Pertama Termodinamika
- 1.1 Proses-proses termodinamika gas
  - 1.1.1 Proses isobarik
  - 1.1.2 Proses isokhorik
  - 1.1.3 Proses isotermis/isotermik
  - 1.1.4 Proses adiabatik

Hukum Pertama Termodinamika

Perubahan energi dalam:

\Delta U=U_{2}-U_{1}

Keterangan:

$\Delta U$ $\Delta U$ :Perubahan energi dalam (Joule)
U₂:Energi dalam pada keadaan akhir (Joule)
U₁:Energi dalam pada keadaan awal (Joule)

Usaha yang dilakukan oleh gas pada tekanan tetap:

W=p\times \Delta V=p\times (V_{2}-V_{1})

Keterangan:

p: Besarnya tekanan (atm)
$\Delta V$ $\Delta V$ : Perubahan volume (liter)

Rumus umum usaha yang dilakukan gas:

W=\int _{v_{1}}^{v_{2}}pdV

Penghitungan energi dalam:

Gas monoatomik: $\Delta U={\frac {3}{2}}n\times R\times \Delta T={\frac {3}{2}}n\times R\times (T_{2}-T_{1})$ $\Delta U={\frac {3}{2}}n\times R\times \Delta T={\frac {3}{2}}n\times R\times (T_{2}-T_{1})$
Gas diatomik: $\Delta U={\frac {5}{2}}n\times R\times \Delta T={\frac {5}{2}}n\times R\times (T_{2}-T_{1})$ $\Delta U={\frac {5}{2}}n\times R\times \Delta T={\frac {5}{2}}n\times R\times (T_{2}-T_{1})$

Proses-proses termodinamika gas

Proses isobarik

Proses isobarik adalah perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.

Persamaan keadaan isobarik:

{\frac {V_{2}}{T_{2}}}={\frac {V_{1}}{T_{1}}}

Usaha yang dilakukan pada keadaan isobarik:

W=p\times \Delta V

Proses isokhorik

Proses isokhorik adalah perubahan keadaan gas pada volume tetap.

Persamaan keadaan isokhorik:

{\frac {p_{2}}{T_{2}}}={\frac {p_{1}}{T_{1}}}

Proses isotermis/isotermik

Proses isotermik adalah perubahan keadaan gas pada suhu tetap.

Persamaan keadaan isotermik:

p_{2}\times V_{2}=p_{1}\times V_{1}

Usaha yang dilakukan pada keadaan isotermik:

Dari persamaan gas ideal

p={\frac {n\times R\times T}{V}}

Rumus umum usaha yang dilakukan gas:

W=\int _{v_{1}}^{v_{2}}pdV

maka:

W=\int _{v_{1}}^{v_{2}}{\frac {n\times R\times T}{V}}dV

karena

n\times R\times T

bernilai tetap, maka:

W={n\times R\times T}\int _{v_{1}}^{v_{2}}{\frac {dV}{V}}

Ingat integral ini!

\int {\frac {dx}{x}}=\ln x

maka persamaan di atas menjadi

W=n\times R\times T\times [\ln V_{2}-\ln V_{1}]

maka menjadi:

W=n\times R\times T\times \ln({\frac {V_{2}}{V_{1}}})

Proses adiabatik

Proses adiabatik adalah perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem.

Persamaan keadaan adiabatik:

p_{1}\times V_{1}^{\gamma }=p_{2}\times V_{2}^{\gamma }

Tetapan Laplace:

\gamma ={\frac {C_{p}}{C_{V}}}

karena

p={\frac {n\times R\times T}{V}}

, maka persamaan diatas dapat juga ditulis:

T_{1}\times V_{1}^{\gamma -1}=T_{2}\times V_{2}^{\gamma -1}

Usaha yang dilakukan pada proses adiabatik:

W={\frac {1}{\gamma -1}}(p_{1}\times V_{1}-p_{2}\times V_{2})

Terima kasih telah berkunjung di LingkaranDunia, serta membaca artikel Akostader yang telah kami bagikan kepada anda, dan semoga artikel ini bisa memberikan kepuasan / manfaat buat anda.

LingkaranDunia

Rumus-Rumus Termodinamika

Rumus-Rumus Termodinamika

Daftar isi