Variabel Dan Fungsi Keadaan

VARIABEL DAN FUNGSI KEADAAN I.

Variabel – Variabel Termodinamika Keadaan suatu sistem dapat kita ketahui melalui sifat-sifatnya yang dapat diukur seperti, tekanan (P), suhu (T), volume (V), dan jumlah mol berbagai spesi yang ada di dalam sistem. Sifat-sifat tersebut disebut variabel – variabel keadaan atau variabel termodinamika. Dua kuantitas tambahan yang sering dipandang sebagai variabel termodinamika adalah kerja (w) dan kalor (q). Walaupun demikian, q dan w bukan merupakan suatu sifat atau fungsi keadaan. Keenam variabel termodinamika tersebut merupakan pusat pada perlakuan energetika. Nama Variabel

Lambang Variabel

Definisi persamaan gaya P= Satuanluas

Tekanan

P

Volume

V

Mol

n

V = ruang tiga dimens massa zat x n= massa molar zat x

Suhu Kerja

T W

T W = Gaya x Jarak

Kalor

q

Kalor yang masuk atau keluar sistem

Variabel sistem dapat disebut sebagai variabel keadaan yang dapat bersifat intensif dan ekstensif. Variabel intensif adalah variabel sistem yang tidak bergantung pada ukuran sistem seperti suhu, massa jenis, dan tekanan. Sedangkan variabel ekstensif adalah variabel sistem yang bergantung pada ukuran sistem seperti volume, dan massa. a. Sifat Ekstensif Nilai sifat ekstensif yang terukur bergantung pada seberapa banyak materi yang diukur. Massa, panjang dan volume adalah sifat-sifat ekstensif. Semakin banyak materi, semakin besar massanya. Nilai-nilai dari sifat ekstensif dapat di jumlahkan. Misalnya, dua keping uang logam mempunyai gabungan yang merupakan jumlah dari masing-masing keeping uang itu, dan volume yang ditempati air dalam dua buah gelas merupakan jumlah dari volume air di tiap gelas tersebut. Yang termasuk sifat ekstensif adalah :

1. 2. 3. 4. 9.

Volume Jumlah mol Massa Energi

5. 6. 7. 8.

Energi bebas Entropi Entalpi Kapasitas panas

10. b. Sifat Intensif 11. Sifat intensif tidak dapat di akumulasikan seperti sifat ekstensif. Nilai sifat intensif tidak dipengaruhi oleh ukuran sistem dan dapat bervariasi di setiap bagian sistem pada waktu yang berbeda. Dengan demikian, sifat intensif merupakan sifat posisi fungsi waktu. Volume spesifik, tekanan dan temperatur adalah contoh sifat intensif yang digunakan. Yang termasuk sifat Intensif adalah : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Volume Molar Massa Jenis Indeks bias Tegangan permukaan Kekentalan Tetapan dielektrik Entropi molar

8. Entalpi molar 9. Potensial Kimia 10. Energi bebas gibbs molar 11. Kalor jenis 12. Tekanan 13. Suhu

14. II. Fungsi Keadaan 15.Fungsi-fungsi termodinamika merupakan fungsi-fungsi keadaan. Fungsi-fungsi tersebut tidak bergantung kepada cara atau jalannya perubahan. Fungsi – fungsi tersebut hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir. Setiap variabel sistem yang hanya bergantung pada keadaan sistem dan tidak bergantung pada bagaimana keadaan itu tercapai disebut fungsi keadaan. Beberapa contoh fungsi keadaan adalah suhu, tekanan, volume, energi dalam, entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs, potensial kimia, suhu, tekanan dan volume. 16. 17. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA 18.

19. Hukum I termodinamika menyatakan bahwa "Jumlah kalor pada suatu sistem adalah sama dengan perubahan energi di dalam sistem tersebut ditambah dengan usaha yang dilakukan oleh sistem." Energi dalam sistem adalah jumlah total semua energi molekul yang ada di dalam sistem. Apabila sistem melakukan usaha atau sistem memperoleh kalor dari lingkungan, maka energi dalam sistem akan naik. Sebaliknya energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan usaha terhadap lingkungan atau sistem memberi kalor pada lingkungan. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perubahan energi dalam pada sistem tertutup merupakan selisih kalor yang diterima dengan usaha yang dilakukan sistem.  Rumus Hukum I Termodinamika 20.

Q = ∆U + W atau ∆U = Q – W 21. Dimana : ∆U : Perubahan energi dalam sistem (J) Q : Kalor yang diterima/dilepas sistem (J) W : Usaha (J)