Senin, 27 Mei 2013

kapasitas kalor gas


Pengertian Kapasitas Kalor Gas
Kapasitas kalor C suatu zat menyatakan "banyaknya kalor Q yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1 kelvin". Pernyataan ini dapat dituliskan secara matematis sebagai
C = Q/ΔT atau Q = CΔT\
keterangan:
C= Kapasitas Kalor
Q = Qalor
∆T = Kenaikan Suhu
Kapasitas gas kalor adalah kalor yang diberikan kepada gas untuk menaikan suhunya dapat dilakukan pada tekanan tetap (proses isobarik) atau volum tetap (proses isokhorik). Karena itu, ada dua jenis kapasitas gas kalor yaitu:
1. Kapasitas kalor gas pada tekanan tetap
2. Kapasitas kalor pada volum tetap.

Uraikan Konsep Kapasitas kalor Gas
Kapasitas kalor gas diperoleh dari fungsi empirik temperatur, dan biasanya dalam bentuk yang sama. Kapasitas kalor gas sangat dipengaruhi oleh tekanan, namun pengaruh tekanan pada sifat termodinamika tidak digunakan dalam. Karena gas pada tekanan rendah biasanya mendekati ideal, kapasitas kalor gas ideal bisa digunakan untuk hampir semua perhitungan gas real pada tekanan atmosfir.
1. kapasitas kalor gas pada tekanan tetap (Cp)
Kapasitas kalor gas adalah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu suatu zat satu Kelvin pada tekanan tetap. tekanan system dijaga selalu konstan. Karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam, kalor, dan kerja pada proses ini tidak ada yang bernilai nol.
Maka secara matematis :
Cp = Q/ΔT = ((5/2PΔV)/(ΔT)) = ((5/2nRΔV)/(ΔT)
Cp = 5/2nR
2. Kapasitas kalor gas pada volum tetap (Cv)
Kapasitas kalor pada volum tetap artinya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu suatu zat satu kelvin pada volum tetap. Artinya kalor yang diberikan dijaga selalu konstan.
 Karena volume system selalu konstan, maka system tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. Demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada system. Jadi kalor yang ditambahkan pada system digunakan untuk menaikan energi dalam sistem.
Maka secara matematis :
Cv = Q/ΔT = (3/2nRΔT)/ΔT
Cv = 3/2nR
Berdasarkan persamaan di atas dapat diperoleh bahwa:
Cp – Cv = 5/2nR – 3/2nR
Cp – Cv = nR
Kapasitas yang diperoleh pada persamaan tersebut adalah untuk gas monoatomik. Sedangkan untuk gas diatomik dan poliatomik tergantung pada derajat kebebasan gas. Dapat digunakan pembagian suhu sebagai berikut:
  • Pada suhu rendah (± 250 K): Cv = 3/2nR dan Cp = 5/2nR
  • Pada suhu sedang (± 500 K): Cv = 5/2nR dan Cp = 7/2nR
  • Pada suhu tinggi (± 1000 K): Cv = 7/2nR dan Cp = 9/2nR
Oleh karena itu, konstanta Laplace γ dapat dihitung secara teoretis sesuai persamaan sebagai berikut:
  • Gas monoatomik: γ = Cp/Cv = ((5/2nR)/(3/2nR)) = 5/3 = 1,67
  • Gas diatomik pada suhu kamar: γ = Cp/Cv = ((7/2nR)/(5/2nR)) = 7/5 = 1,4
Dengan memasukan nilai Qp danQc sertqa W diperoleh :
p∆T – Cv∆T p∆V
(C p – Cv ) p∆V
p – Cvp∆V / ∆T
Akhirnya kita mendapatkan rumus lengkap usaha yang dilakukan oleh gas seperti dibawah ini :
· W = p∆V = p (V2- V1)
· W = nR∆V = nR(T2- T1)
· W = Qp - Qv = (Cp – Cv)∆T

12 komentar: