Proses Isobarik Proses Isotermal Proses Isokhorik Proses Adiabatik

Keterangan: W = usaha J P = tekanan tetap Nm 2 V 1 = volume awal m 3 V 2 = volume akhir m 3 Gas dalam ruang tertutup dapat mengalami beberapa proses. Proses gas dalam ruang tertutup meliputi proses isobarik, proses isotermal, proses isokhorik, dan proses adiabatik.

2.5.1.1. Proses Isobarik

Proses isobarik merupakan suatu proses dimana tekanan gas dipertahankan tetap. Bila volume gas bertambah, berarti gas melakukan usaha atau usaha gas positif proses ekspansi. Jika volume gas berkurang, berarti pada gas dilakukan usaha atau usaha gas negatif proses kompresi. Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isobarik besarnya sebagai berikut : = × ∆ = 2 − 1 Usaha yang dilakukan gas terhadap lingkungannya atau kebalikannya sama dengan luas daerah bawah grafik tekanan terhadap volume grafik p – V. Perhatikan Gambar 2.2 ∆P=0 Gambar 2.2 Grafik Proses Isobarik 14

2.5.1.2. Proses Isotermal

Proses isotermal merupakan suatu proses dimana suhu gas dipertahankan tetap. Perhatikan Gambar 2.3. Usaha yang dilakukan gas pada proses ini tidak dapat dihitung dengan persamaan W = P × ∆V . Hal ini dikarenakan tekanannya tidak konstan. Namun, dapat diselesaikan dengan melakukan pengintegralan sebagai berikut. = 2 1 Ingat = , maka = 2 1 Karena n, R, dan T konstan, maka persamaan = = ln 1 2 = 2 − 1 2 1 = 2 1

2.5.1.3. Proses Isokhorik

Proses isokhorik merupakan suatu proses dimana volume gas dipertahankan tetap. Usaha yang dilakukan oleh gas pada proses isokhorik sama Gambar 2.3 Grafik Proses Isotermik 15 dengan nol karena volume gas sama tidak bertambah atau berkurang ∆V=0 Surya, 1996: 316. Perhatikan Gambar 2.4

2.5.1.4. Proses Adiabatik

Proses adiabatik merupakan suatu proses dimana tidak ada panas yang keluar dari atau masuk kedalam sistem. Proses ini terjadi pada suatu tempat yang benar-benar terisolasi secara termal tidak ada panas yang masuk atau keluar. Dalam kenyataan mustahil mendapatkan proses yang benar-benar adiabatik sempurna karena kita tidak pernah dapat mengisolasi sistem secara sempurna sampai tidak ada sedikitpun panas masuk atau keluar dari sistem. Proses yang agak mendekati proses adiabatik adalah proses yang berlangsung sangat cepat. Perhatikan Gambar 2.5. ∆V=0 ∆P Gambar 2. 4 Grafik Proses Isokhorik V P V 2 P 1 P 2 P V V 1 Gambar 2.5 Grafik Proses Adiabatik Pada proses adiabatik berlaku: � = → 1 1 � = 2 2 � Dengan γ merupakan perbandingan kalor jenis gas pada tekanan tetap c p dan kalor jenis gas pada volume tetap c v . Selanjutnya perbandingan ini dinamakan tetapan Laplace. � = Untuk gas ideal, = sehingga persamaan adiabatik di atas dapat ditulis dalam bentuk : 1 1 � = 2 � 1 1 1 � = 2 2 2 � Adapun usaha pada proses adiabatik dapat dicari dengan cara sebagai berikut : = 2 1 karena = −� , maka = −� 2 1 = 1 −� 1 −� 1 2 = 1 −� 1 −� − 1 1 −� Karena = 1 1 � = 2 2 � , maka: = 1 1 −� 2 2 � 2 1 −� − 1 1 � 1 1 −� = 1 1 −� 2 2 − 1 1 Keterangan : γ = perbandingan kalor jenis gas pada tekanan tetap dan kalor jenis gas pada volume tetap c p = kalor jenis gas pada tekanan tetap Jkg.K c v = kalor jenis gas pada volume tetap Jkg.K Q = kalor Joule T = suhu K

2.5.2. Hukum Pertama Termodinamika