Ketika mengambil kuliah fisika dasar pertama Anda, Anda akan diperkenalkan dengan berbagai proses termodinamika. Salah satu yang penting adalah proses isotermal.

Termodinamika adalah cabang fisika yang melibatkan studi tentang perubahan energi, dan terutama berfokus pada hubungan antara kalor dan usaha mekanik. Ini berkaitan dengan variasi variabel makroskopik dari suatu sistem, yang meliputi suhu, volume, tekanan, dan entropi.

Definisi

Setiap proses termodinamika ditandai oleh perubahan variabel termodinamika makroskopik yang terkait dengannya. Sebuah proses isotermal adalah saat di mana semua perkembangan terjadi pada suhu konstan.

Dalam bahasa termodinamika, itu adalah proses yang ditandai dengan ΔT = 0. Ini dapat terjadi karena kontak dengan reservoir termal. Pertukaran kalor sistem dan perubahan keadaan perlahan-lahan (ΔQ ≠ 0), sambil mempertahankan suhu, yang sama dengan suhu reservoir.

Hukum gas ideal dinyatakan sebagai: PV = nRT, dimana P adalah tekanan, V adalah volume, dan T adalah suhu sistem, sedangkan ‘n’ adalah jumlah mol gas. Selama proses isotermal, ‘nRT’ menjadi konstan dan persamaan keadaan untuk gas dapat ditulis sebagai:

PV = Konstan

Penjelasan Pengertian Proses Isotermal
Penjelasan Pengertian Proses Isotermal

Ini adalah Hukum Boyle dalam termodinamika, yang menggambarkan variasi volume dan tekanan, dalam kondisi isotermal. Jika grafik perubahan tekanan dan volume yang dihasilkan, untuk suhu konstan, berbagai variasi tekanan dan volume akan memenuhi persamaan tersebut. Sebuah grafik dapat dihasilkan, yang menampilkan perkembangan dari sistem, di bawah kondisi isotermal.

Semua kurva ini dikenal sebagai ‘Isotermal’. Dalam kasus gas ideal, selama proses isotermal, energi internal tetap tidak berubah, karena suhu tetap (ΔU = 0) konstan. Namun, karena hukum pertama termodinamika, dalam hal ini menyatakan bahwa ΔU = ΔQ + ΔW, kita sampai pada kesimpulan bahwa ΔQ = – ΔW. Ini berarti bahwa semua masukan kalor dari sistem tersebut digunakan untuk melakukan usaha.

Apa Usaya yang Dilakukan?

Mari kita melihat apa yang usaha lakukan dalam proses isotermal. Untuk proses reversibel, ekspresi untuk usaha yang dilakukan, diberikan oleh persamaan berikut:

Wiso = – nRT ln (Vfinal / Vinitial)

Dalam persamaan ini, Wiso adalah usaha yang dilakukan dalam proses isotermal, Vfinal adalah volume akhir, dan Vinitial adalah volume awal dari sistem, yang mengalami perubahan isotermal. Jika gas akan dikompresi, karena sistem ini mengalami proses isotermal (Vfinal – Vinitial <0), maka menurut persamaan di atas, usaha yang dilakukan akan menjadi positif. Itu berarti usaha yang positif telah dilakukan oleh lingkungan, pada sistem.

Sedangkan, jika gas mengembang karena sistem berjalan melalui proses isotermal (Vfinal – Vinitial> 0), usaha yang dilakukan adalah negatif. Dalam hal ini, usaha dilakukan oleh sistem, untuk ekspansi.

Ini adalah proses termodinamika yang penting untuk dipelajari, yang memiliki aplikasi luas dalam bidang sains dan teknik. Hal ini penting ketika mempelajari siklus Carnot, yang merupakan salah satu proses yang paling penting dalam termodinamika teknik.

Penjelasan Pengertian Proses Isotermal
Tagged on:

2 thoughts on “Penjelasan Pengertian Proses Isotermal

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *