Proses isobarik

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Proses isobarik adalah proses termodinamika dimana tekanannya konstan: ΔP = 0. Istilah ini berasal dari kata Yunani iso-, (sama), dan baros (massa). Panas dipindahkan ke sistem yang melakuukan kerja namun juga mengubah energi dalam sistem:

Area kuning menggambarkan kerja yang dilakukan sistem
 Q = \Delta U + W\,

Menurut Hukum pertama termodinamika, dimana W adalah kerja yang dilakukan pada sistem, U adalah energi dalam dan Q adalah panas. Kerja yang dilakukan oleh sistem tertutup didefinisikandengan:

W = \int \! p \,dV \,

dengan Δ menunjukkan adanya perubahan selama proses berlangsung, sedangkan d merupakan lambang diferensial. Karena tekanannya konstan, maka

 W = p \Delta V\, .

Menurut hukum gas ideal, hal ini menjadi

 W = n\,R\,\Delta T

mengasumsikan jumlah gas konstan (misalnya tak ada transisi fasa selama reaksi kimia), maka menurut teorema ekuipartisi, perubahan energi dalam berhubungan dengan suhu sistem dengan

 \Delta U = n\,c_V\,\Delta T,

dimana c_V adalah panas spesifik pada volume konstan.

Substitusi 2 persamaan terakhir ke persamaan pertama menghasilkan:

 Q = n\,c_V\,\Delta T + n\,R\,\Delta T
 = n\,(c_V + R)\,\Delta T
 = n\,c_P\,\Delta T ,

dengan c_P adalah panas spesifik pada tekanan konstan.

Kapasitas panas spesifik[sunting | sunting sumber]

Untuk menemukan kapasitas panas molar spesifik gas, persamaan berikut ini dapat digunakan untuk gas umum yang secara kalori benar. Properti \gamma merupakan indeks adiabatik atau rasio kapasitas panas. Beberapa sumber menggunakan huruf k.

Panas spesifik molar isokorik:

c_V = \frac{R}{\gamma - 1}.

Panas spesifik molar isobarik:

c_p = \frac{\gamma R}{\gamma - 1}.

Nilai untuk \gamma adalah \gamma = 1.4 untuk gas diatomik seperti udara dan \gamma = \frac{5}{3} untuk gas monoatomik seperti gas mulia. Rumus untuk panas spesifik menjadi (untuk kasus tertentu saja):

Monatomik:

c_V = \frac{3 R}{2} dan c_P = \frac{5 R}{2}

Diatomik:

c_V = \frac{5 R}{2} and c_P = \frac{7 R}{2}

Proses isobarik yang ditunjukkan pada diagram PV adalah garis lurus horizontal yang menghubungkan keadaan awal dan akhir. Jika proses ke arah kanan, berarti ada ekspansi, jika ke kiri, berarti terjadi kompresi.

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]