Kita telah melihat
bahwa kerja dapat didefinisikan sebagai gaya F dikalikan dengan jarak d:
W
= F.d
Dalam termodinamika, kerja mempunyai arti
yang lebih luas yang mencakup kerja mekanis (misalnya, mobil derek menarik
mobil mogok), kerja listrik (baterai menyediakan elektron untuk bola lampu atau
senter), dan seterusnya. Dalam subab ini kita akan memusatkan perhatian pada
kerja mekanis.
Contoh yang berguna
tentang kerja mekanis adalah pemuaian gas (Gambar 6.5) anggaplah suatu gas
berada dalam tabung yang tertutup piston yang dapat bergerak tetapi tidak
mempunyai berat dan gesekan, pada suhu, tekanan dan volume tertentu. Ketika
memuai, gas tersebut mendorong piston keatas melawan tekanan atmosfer luar P. kerja yang dilakukan oleh:
W
=
-P∆V
Dengan
∆V, perubahan volume, diberikan oleh Vf - Vi. Tanda minus pada
persamaan di atas dibuat agar mengikuti kesepakatan untuk w. Untuk pemuaian gas, ∆V >
0, sehingga -P∆V bernilai negatif.
Untuk pemampatan gas (kerja dilakukan pada sistem), ∆V < 0, dan -P∆V bernilai
positif.
Persamaan tersebut diturunkan dari fakta bahwa tekanan x volume dapat dinyatakan dengan (gaya/luas) x volume; yaitu,
Persamaan tersebut diturunkan dari fakta bahwa tekanan x volume dapat dinyatakan dengan (gaya/luas) x volume; yaitu,
(P)
x (VxF/d2)
x (d3) = Fd = w
Untuk materi kimia lainnya dapat Anda baca pada link berikut: KLIK DI SINI
Komponen
lain energi dalam adalah q, kalor.
Seperti kerja, kalor bukanlah fungsi keadaan. Anggaplah bahwa perubahan dapat
terjadi pada suatu sistem dengan dua cara. Pada kasus pertama, kerja yang
dilakukan adalah nol, sehingga
∆E =
q1 + w1
= q1
Pada kasus kedua, kerja dilakukan dan
kalor dipindahkan, sehingga
∆E = q2
+ w2
Karena ∆E sama untuk kedua kasus (perhatikan bahwa keadaan awal dan kadaan
akhir adalah sama untuk kedua kasus), maka q1 ≠ q2. Contoh sederhana ini
menunjukan bahwa kalor yang berkaitan dengan suatu proses, seperti kerja, bergantung
pada bagaimana proses itu berjalan; yaitu, kita tidak boleh menulis ∆q = qf - qi. Penting untuk
diperhatikan bahwa walaupun kerja maupun kalor bukan merupakan fungsi keadaan,
jumlahnya (q+w) sama dengan ∆E dan, seperti kita lihat sebelumnya, E adalah
fungsi keadaan.
Secara
ringkas, kalor dan kerja bukan merupakan fungsi keadaan karena keduanya bukan
merupakan sifat-sifat sistem. Kalor dan kerja muncul hanya selama suatu proses
berlangsung (selama perubahan). Jadi nilainya bergantung pada lintasan proses
dan dapat bervariasi.
Referensi: Raymond Chang
No comments:
Post a Comment