Entalpi H Fungsi Helmholtz

50

BAB VII. ENTALPI DAN ZAT MURNI

7.1. Entalpi H

Entalpi H dirumuskan : PV U H   7.1 Tinjaulah perubahan entalpi  yang terjadi jika sistem mengalami proses infinitesimal dari keadaan setimbang awal ke keadaan setimbang akhir, diperoleh : VdP PdV dU dH    7.2 Dalam bab sebelumnya diketahui ; dQ = dU + P dV, maka VdP dQ dH   7.3 Dengan membagi kedua ruas persamaan dengan dT, diperoleh : dT dP V dT dQ dT dH   Pada tekanan tetap, diperoleh : P P P C T Q T H                   7.4 Seperti dalam konsep entropi, bahwa perubahan entalpi selama proses isobarik sama dengan kalor yang dipindahkan, yang dinamakan kalor laten l, yang diukur ketika terjadi perubahan fase pada tekanan tetap, maka : dT C Q H H P awal akhir     7.5 Dalam zat murni yang mengalami proses dapat balik infinitesimal, dapat dirumuskan : VdP TdS dH   7.6 maka diperoleh : T S H P          dan 7.7 V P H S          7.8 Hubungan yang ditunjukkan dalam persamaan 7.7 dan 7.8 memberi petunjuk bahwa sifat zat murni dapat ditampilkan secara menguntungkan pada diagram yang menggambarkan H sebagai fungsi dari S dan P. 51 Tabel 7.1 Perbandingan antara U dan H Energi dalam U Entalpi H Pada umumnya dU = dQ – PdV V V C T U          Pada umumnya dH = dQ + V dP P P C T H          Proses isokhorik U f - U i = Q dT C U U V i f    Proses isobarik H f - H i = Q dT C H H P i f    Proses adiabtik dV P U U i f     Proses adiabtik dP V H H i f    Pemuaian bebas U i = U f Proses sernak H i = H f Untuk gas ideal tetapan dT C U V    Untuk gas ideal tetapan dT C H P    Keadaan setimbang yang berdekatan T S U V          P V U S           Keadaan setimbang yang berdekatan T S H P          V P H S         

7.2. Fungsi Helmholtz

Fungsi Helmholtz sering disebut energi bebas Helmholtz dirumuskan ; TS U F   7.9 Untuk proses dapat balik infinitesimal diperoleh : SdT TdS dU dF    Karena PdV dU TdS   , maka : SdT PdV dF    7.10 Kasus I: Untuk proses isotermik dapat balik, diperoleh : PdV dF   7.11 PdV F F f i i f     7.12 Jadi perubahan fungsi Helmholtz selama proses isotermik dapat balik sama dengan kerja yang dilakukan pada sistem. 52 Kasus II : Untuk proses isokhorik dan isotermik dapat balik, diperoleh :  dF 7.13 tetap F  7.14 Sifat ini sangat banyak digunakan dalam ilmu kimia dan berguna untuk meninjau reaksi kimia yang berlangsung isotermik dan isokhorik. Peran utama dari fungsi Helmholtz adalah dalam mekanika statistik yang berkaitan erat dengan fungsi partisi Z tunggu tanggal mainnya. Kembali ke parsamaan 7.9 SdT PdV dF    Entropi dan tekanannya daat dihitung dengan memakai diferensiasi sederhana : S T F V           dan 7.15 P V F T           7.16

7.3. Fungsi Gibbs