Catatan Kuliah Termodinamika

Pendahuluan

• Pembelajaran Matematika, Fisika, dan Kimia oleh Koppen.
• Topik: Termodinamika.

Gas Ideal

• Rumus: ( PV/T = konstanta )
• Penting untuk memahami hubungan antara tekanan (P), volume (V), dan suhu (T).
• Konversi suhu dari Celcius ke Kelvin: ( T(K) = T(°C) + 273 )

Variabel pada Gas Ideal

• ( P1 ): Tekanan awal
• ( P2 ): Tekanan setelah perubahan
• ( V1 ): Volume awal
• ( V2 ): Volume akhir
• ( T ): Suhu dalam Kelvin

Kalor, Usaha, dan Energi Dalam

• Rumus: ( Q = W + \Delta U )
  • ( Q ): Kalor (Joule)
  • ( W ): Usaha
  • ( \Delta U ): Perubahan energi dalam
• Penjelasan tanda:
  • Kalor positif: Sistem menerima panas
  • Kalor negatif: Sistem melepas panas
  • Usaha positif: Sistem melakukan usaha
  • Usaha negatif: Sistem menerima usaha

Contoh Soal

1. Sistem melepas kalor 500 Joule dan menerima usaha 200 Joule.
   • ( \Delta U = Q - W = -500 - 200 = -700 ) Joule

Proses Termodinamika

Proses Isobar

• Tekanan tetap.
• Rumus: ( P ) tetap, sehingga ( V/T = konstanta )
• Grafik: Garis lurus.
• Usaha: ( W = P \Delta V )
• Energi dalam: ( \Delta U = n C_V \Delta T )

Proses Isokorik

• Volume tetap.
• Rumus:( V ) tetap, ( P/T = konstanta )
• Grafik: Garis tegak.
• Usaha: ( W = 0 )
• Energi dalam: ( \Delta U = n C_V \Delta T )

Proses Isotermis

• Suhu tetap.
• Rumus: ( PV = konstanta )
• Grafik: Melengkung landai.
• Usaha: ( W = nRT \ln(V_2/V_1) )
• Energi dalam: ( \Delta U = 0 )

Proses Adiabatik

• Tidak ada pertukaran kalor.
• Rumus: ( PV^{\gamma} = konstanta )
• Grafik: Melengkung curam.
• Usaha: ( W = -\Delta U )

Rangkuman Satuan

• Kalor, usaha, dan energi dalam: Joule
• Tekanan: Pascal
• Volume: meter kubik
• Suhu: Kelvin

Contoh Soal Tambahan

• Gas nitrogen N2, diatomik, pada tekanan tetap:
  1. Ubah suhu dari 27°C ke Kelvin: 300 K.
  2. Tentukan energi dalam: ( \Delta U = n C_V \Delta T )

Penutup

• Ingatlah rumus dan konsep yang telah dijelaskan untuk persiapan ujian dan aplikasi nyata.
• Jangan lupa untuk berlatih dengan contoh soal untuk memperkuat pemahaman.