Kerja
didefiniskan sebagai hasil kali faktor intensitas (gaya, tekanan, dan
lain-lain) dengan faktor kapasitas. Macam-macam kerja yang sering dipakai dalam
termodinamika adalah kerja mekanik, kerja listrik, kerja ekspansi, dan
lain-lain.
Pada
kerja ekspansi, jika terdapat perubahan volume Δ V dari sistem, maka kerja yang
akan dilakukan oleh sistem sama dengan P . Δ V, sehingga dW= P . dV. Pada gas,
usaha yang dilakukan oleh gas ketika volume berubah dari volume awal V1 menjadi
volume akhir V2 pada tekanan p konstan dinyatakan sebagai hasil kali tekanan
dengan perubahan volumenya.
W
= p∆V= p(V2 – V1)
Terjadinya
perubahan tenaga secara simultan dalam sistem dan disertai kerja terhadap
sekelilingnya tersebut, akan timbul suatu sifat termodinamika yang disebut
entalpi dengan notasi H. Hubungan besaran dengan kerja dan energi adalah:
H = E + W
H = E + PV
ΔH = ΔE + Δ(PV)
Jika
pada tekanan tetap, maka Δ(PV) sama dengan P.ΔV dan ini merupakan jumlah kerja
yang dilakukan terhadap sekeliling oleh perubahan volume (ΔV). Jadi pada
tekanan tetap
ΔH
= E + P.ΔV
atau
ΔE = H - P.ΔV
Substitusi
persamaan ΔE = q – W ke persamaan tersebut, didapat:
ΔH
= q
Kenaikan
entalpi sama dengan panas yang diserap oleh sistem pada P tetap. Berdasarkan
hal ini H sering dinyatakan sebagai kandungan panas dari sistem. Jika panas
ditambahkan ke dalam sistem pada P tetap, maka sebagian besar dari panasnya
akan digunakan untuk menaikkan tenaga dalam sistem tersebut dan sisanya
digunakan untuk melakukan kerja terhadap sekitarnya.
Dalam
analisis termodinamika, perlu adanya suatu konsep yang disebut reversible
(reaksi termodinamika reversible). Walaupun di alam tidak mungkin ada proses
yang reversible, tetapi secara teoritis dan praktis artinya cukup penting.
Proses reversible adalah proses dimana kerja yang terjadi dilakukan oleh gaya
gerak yang hanya berbeda sangat kecil (invinitesimal) terhadap gaya yang
melawannya.
Kerja
yang dilakukan sistem akan semakin besar bila tekanan luar yang harus
dilawannya semakin besar. Kerja maksimum akan dilakukan sistem pada saat
tekanan kuar sedikit lebih kecil dari tekanan sistem (tekanan gas). Bila
tekanan luar sama dengan tekanan sistem maka tidak akan terjadi pengembangan
lagi, apabila tekanan luar lebih besar dari pada tekanan sistem, tentunya
sistem tidak akan melakukan kerja, justru akan dikenai kerja (terjadi
pemampatan). Jadi untuk proses reversible, dapat disimpulkan sebagai :
1.
Proses yang menghasilkan kerja berguna secara maksimal
2.
Proses yang setiap saat dapat dikembalikan ke keadaan semula hanya dengan
mengadakan sedikit perubahan kondisi luar
Jelas
bahwa konsep ini amat penting, proses reversible akan membatasi besar kerja
maksimum yang dapat dilakukan oleh suatu sistem.
Tanda
yang disetujui untuk transfer energi oleh kerja adalah:
1.
Kerja diberikan oleh sistem adalah positif
2.
Kerja diberikan pada sistem adalah negatif
0 komentar:
Posting Komentar