Proses Adiabatik Untuk Gas Ideal
21.3 Proses adiabatik untuk Gas Ideal
Seperti tercantum dalam Bagian 20.6, proses adiabatik adalah suatu keadaan di mana tidak ada energi yang
ditransfer oleh kalor antara sistem dan sekitarnya. Sebagai contoh, jika gas
dikompresi (atau diperluas) dengan cepat, sangat sedikit energi yang ditransfer
dari (atau ke) sistem oleh kalor, sehingga proses hampir adiabatik. Proses
tersebut terjadi dalam siklus mesin bensin, yang dibahas secara rinci dalam Bab
22. Contoh lain dari proses adiabatik adalah ekspansi lambat dari gas yang
secara termal terisolasi dari lingkungannya. Ketiga variabel dalam hukum gas
ideal -P, V, dan T-berubah selama proses adiabatik.
Mari kita bayangkan proses gas adiabatik yang melibatkan perubahan yang
sangat kecil dalam volume dV dan perubahan yang sangat kecil terhadap suhu dT.
Usaha yang dilakukan pada gas adalah -P dV. Karena energi internal gas ideal
hanya bergantung pada suhu, perubahan energi internal dalam proses adiabatik
adalah sama untuk proses isovolumetric antara suhu yang sama, dEint
= n CV dT (Persamaan 21,12). Oleh karena itu, hukum pertama
termodinamika, ∆Eint = Q + W, dengan Q = 0, menjadi bentuk sangat kecil:
dEint = n CV dT = -P dV
Mengambil diferensial total persamaan keadaan gas ideal, PV = nRT, memberikan:
Mengambil diferensial total persamaan keadaan gas ideal, PV = nRT, memberikan:
Mengintegrasikan ungkapan ini, kita memiliki ln P + γ ln V = konstan
yang setara dengan
PVγ =
konstan (21,18)
Diagram PV untuk ekspansi
adiabatik ditunjukkan pada Gambar 21.5. Karena γ >
1, kurva PV lebih curam daripada itu untuk ekspansi
isotermal. Dengan definisi proses adiabatik, tidak ada energi yang ditransfer
oleh kalor ke dalam atau keluar dari sistem. Oleh karena itu, dari hukum
pertama, kita melihat ∆Eint yang negatif (usaha dilakukan oleh gas, sehingga energi
internal berkurang) dan ∆T juga negatif. Oleh karena itu, suhu gas berkurang (Tf <
Ti) selama expansi adiabatik. Sebaliknya, suhu meningkat jika gas
yang dikompresi secara adiabatik. Menerapkan Persamaan 21.18 ke keadaan awal
dan akhir, kita melihat bahwa:
PiViγ = PfVf (21,19)
Menggunakan hukum gas ideal, kita dapat mengungkapankan Persamaan 21,18 sebagai:
TVγ-1 = konstan (21.20)Menggunakan hukum gas ideal, kita dapat mengungkapankan Persamaan 21,18 sebagai:
(Serway, 2010: 607-608)
Baca Juga Tentang: Distribusi Kecepatan Molekuler
//Anda baru saja membaca artikel tentang Proses Adiabatik Untuk Gas Ideal, jika ada yang keliru, kurang jelas, kritik dan saran mohon isi dikomentar.//
Post a comment for "Proses Adiabatik Untuk Gas Ideal"