Sistem dalam keadaan setimbang

Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem). Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.

Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut. Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut

Proses termodinamik yang berlanggsung secara alami seluruhnya disebut proses ireversibel (irreversibel process). Proses tersebut berlanggsung secara spontan pada satu arah tetapi tidak pada arah sebaliknya. Contohnya kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Proses reversibel adalah proses termodinamik yang dapat berlanggsung secara bolak-balik. Sebuah sistem yang mengalami idealisasi proses reversibel selalu mendekati keadaan kesetimbangan termodinamika antara sistem itu sendiri dan lingkungannya. Proses reversibel merupakan proses seperti-kesetimbangan (quasi equilibrium process).

Read More

Tekanan Mutlak

Kebanyakan alat pengukur tekanan menggunakan atmosfer standar sebagai tekanan acuan. Alat pengukur tekanan digunakan untuk mengukur tekanan tolok yaitu perbedaan antara tekanan yang sesungguhnya dengan tekanan atmosfer. Tekanan sesungguhnya disuatu titik didalam zat alir yang diukur relatif terhadap tekanan nol mutlak disebut tekanan mutlak.

Tekanan atmosfer berbeda-beda di setiap tempat tergantung ketinggian dan suhunya. Semakin rendah letak suatu titik, tekanan atmosfer akan semakin berkurang. Atmosfer stanndar pada permukaan air laut didefinisikan sebagai tekanan yang dihasilkan oleh kolom air raksa tinggi 760 mm pada 273,15 K (0) dibawah gravitasi standar, maka satu atmosfer ekivalen dengan :

                              1 atm = 1,013 x 105 N/m2(Pa)

                                         = 2116 lb/ft

                                         = 14,696 lb/in2 (psi)

                                         = 1,01325 bar

Tekanan tolok diberikan baik diatas maupun dibawah tekanan atmosfer. Apabila tekanan tolok sistem (P_g) diatas tekanan atmosfer (P_a), tekanan mutlak (P_abs) :

P_abs = P_g + P_atm

Apabila tekanan tolok dibawah tekanan atmosfer :

P_abs = P_atm-P_g

         Tekanan tolok negatif seringkali disebut tekanan hampa terjadi apabila tekanan atmosfer lebih besar dari tekanan mutlak seperti gambar dibawah ini memberikan gambara secara grafis hubungan antara berbagai jenias tekanan yang digunakan dalam pengukuran. Sedangkan faktor konversi antara satuan-satuan tekanan yang umum.

Read More

Sistem dan Persamaan Keadaan

Persamaan keadaan adalah persamaan termodinamika yang menggambarkan keadaan materi di bawah seperangkat kondisi fisika. Persamaan keadaan adalah sebuah persamaan konstitutif yang menyediakan hubungan matematik antara dua atau lebih fungsi keadaan yang berhubungan dengan materi, seperti temperatur, tekanan, volume dan energi dalam. Persamaan keadaan berguna dalam menggambarkan sifat-sifat fluida, campuran fluida, padatan, dan bahkan bagian dalam bintang.  Penggunaan paling umum dari sebuah persamaan keadaan adalah dalam memprediksi keadaan gas dan cairan. Salah satu persamaan keadaan paling sederhana dalam penggunaan ini adalah hukum gas ideal, yang cukup akurat dalam memprediksi keadaan gas pada tekanan rendah dan temperatur tinggi. Tetapi persamaan ini menjadi semakin tidak akurat pada tekanan yang makin tinggi dan temperatur yang makin rendah, dan gagal dalam memprediksi kondensasi dari gas menjadi cairan. Namun demikian, sejumlah persamaan keadaan yang lebih akurat telah dikembangkan untuk berbagai macam gas dan cairan. Saat ini, tidak ada persamaan keadaan tunggal yang dapat dengan akurat memperkirakan sifat-sifat semua zat pada semua kondisi.

Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).  Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.  Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.  Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.

Di dalam fisika dan termodinamika, persamaan keadaan adalah persamaan termodinamika yang menggambarkan keadaan materi di bawah seperangkat kondisi fisika. Persamaan keadaan adalah sebuah persamaan konstitutif yang menyediakan hubungan matematik antara dua atau lebih fungsi keadaan yang berhubungan dengan materi, seperti temperatur, tekanan, volume dan energi dalam. Persamaan keadaan berguna dalam menggambarkan sifat-sifat fluida, campuran fluida, padatan, dan bahkan bagian dalam bintang.

Ø  Keadaan seimbang mekanis : Sistem berada dalam keadaan seimbang mekanis, apabila resultan semua gaya (luar maupun dalam) adalah nol

Ø  Keadaan seimbang kimiawi : Sistem berada dalam keadaan seimbang kimiawi, apabila didalamnya tidak terjadi perpindahan zat dari bagian yang satu ke bagian yang lain (difusi) dan tidak terjadi reaksi-reaksi kimiawi yang dapat mengubah jumlah partikel semulanya ; tidak terjadi pelarutan atau kondensasi. Sistem itu tetap komposisi maupun konsentrasnya.

Ø  Keadaan seimbang termal : sistem berada dalam keadaan seimabng termal dengna lingkungannya, apbiala koordinat-kooridnatnya tidak berubah, meskipun sistem berkontak dengan ingkungannnya melalui dinding diatermik. Besar/nilai koordinat sisterm tidak berubah dengan perubahan waktu.

Ø  Keadaan keseimbang termodinamika : sistem berada dalam keadaan seimbang termodinamika, apabila ketiga syarat keseimbangan diatas terpenuhi. Dalam keadan demikian keadaan keadaan koordinat sistem maupun lingkungan cenderung tidak berubah sepanjang massa. Termodinamika hanya mempelajari sistem-sistem dalam keadaan demikian.

Read More