3
BAB II. SISTEM TERMODINAMIKA SEDERHANA
2.1. PERSAMAAN KEADAAN
Dalam keadaan nyata, sangat sulit mengungkapkan kelakuan lengkap zat dalam seluruh pengukuran harga koordinat termodinamika P, V,
dengan memakai persamaan sederhana. Terdapat lebih dari 60 persamaan keadaan yang telah diajukan untuk menggambarkan cairan
saja, uap saja dan daerah uap-cairan. Di antaranya :
1. Persamaan gas ideal :
R Pv
2.1 yang hanya berlaku pada tekanan P rendah dalam daerah uap dan gas.
2. Persamaan keadaan van der Waals :
R b
v v
a P
2
2.2 yang berlaku dengan baik dalam daerah cairan, uap dan di dekat serta di atas titik kritis.
2.2. PERUBAHAN DIFERENSIAL KEADAAN
Setiap infinitesimal dalam koordinat termodinamika P, V, harus memenuhi persyaratan bahwa ia menggambarkan perubahan kuantitas yang kecil terhadap kuantitasnya sendiri tetapi
perubahan kuantitas yang besar terhadap efek yang ditimbulkan oleh kelakuan beberapa molekul.
Persamaan keadaan suatu sistem dapat dibayangkan bahwa persamaan keadaan tersebut dapat dipecahkan untuk menyatakan setiap koordinatnya dalam dua koordinat lainnya.
Analisisnya : 1.
V = fungsi , P 2.3
Maka diferensial parsialnya :
dP P
V d
V dV
P
2.4 Kuantitas kemuaian volume rata didefinisikan :
Muai volume rata =
temperatur perubahan
volume satuan
per volume
perubahan
, pada kondisi tekanan tetap.
4 Jika perubahan temperatur dibuat sangat kecil, maka perubahan volume juga menjadi sangat
kecil, maka : kemuaian volume sesaat β dirumuskan :
P
V V
1
2.5
Sebenarnya β merupakan fungsi dari , P, tetapi dalam percobaan menunjukkan bahwa
banyak zat yang β – nya tidak peka pada perubahan tekanan dP dan hanya berubah sedikit terhadap suhu
Efek perubahan tekanan pada volume sistem hidrostatik etjika temperaturnya dibuat tetap, dinyatakan oleh kuantitas yang disebut ketermampatan isotermik κ dibaca kappa yang
dirumuskan :
P V
V 1
2.6 2.
P = fungsi , V 2.7
Maka diferensial parsialnya :
dV V
P d
P dP
V
2.8
3. = fungsi P, V
2.9 Maka diferensial parsialnya :
dV V
dP P
d
P V
2.10
2.3. TEOREMA MATEMATIS
Kategori