Termo-hk2-3

Hukum Kedua dan Ketiga Termodinamika AMALIA SHOLEHAH JURUSAN TEKNIK METALURGI FT – UNTIRTA

2

Amalia sholehah

22/10/08

3

“ Panas secara alamiah akan mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah, panas tidak akan mengalir secara spontan dari suhu rendah ke suhu tinggi” (Clausius) “Tidak mungkin dalam satu siklus terdapat efisiensi 100%” (Carnot)

Amalia sholehah

22/10/08

HUKUM II TERMODINAMIKA 4

Diformulasikan pada tahun 1860 melalui penelitian

mesin kalor Carnot Mempelajari kecenderungan arah reaksi Meramalkan spontanitas reaksi

Amalia sholehah

22/10/08

MESIN CARNOT 5

qin TA

P 1

Proses Adiabatik 2 3 4 1  Proses Isotemal 1 2 3 4 

2

w 4

qout TB V1 V4 Amalia sholehah

3 V V2 V3

22/10/08

T

w

∆U

TA

-nRTAln V2/V1

0

= nRTAln V2/V1

w

0 =-w

V

V1V2 I ekspans i 3 V2V

A ekspans TATB nCV(TB – TA) i 4 V3V -nRTBln TB I kompre V3/V4 si 1 V4V A kompre TBTA nCV(TA – TB) si 22/10/08

Amalia sholehah

q

qin = - w

qout 0 w

= nRTBln V3/V4 0 6

ENTROPI 7

Menyatakan derajat ketidakteraturan sistem Hanya dapat dihitung dari proses – proses

reversibel

qrev ∆S = T Pada proses isobar

∆H ∆S = T Amalia sholehah

22/10/08

PERHITUNGAN ENTROPI 8

Bila proses kimia melibatkan perubahan fasa

zat pada suhu tetap

∆H ∆S = T

Bila proses kimia melibatkan perubahan suhu

dalam fasa tetap

T1 ∆S = CP ln T2

Amalia sholehah

22/10/08

PROSES IRREVERSIBEL 9

Pada proses reversibel  variabel yang berubah

hanya satu Pada proses irreversibel  variabel yang berubah lebih dari satu Perhitungan entropi pada proses irreversibel dilakukan dengan menghitung entropi pada tahap – tahap reversibel

Amalia sholehah

22/10/08

10

H2O(l, 25

o

irrev C, 1 atm)

∆S

H2O(g, 100oC, 1 atm)

∆S1 rev

rev ∆S2

H2O(l, 100oC, 1 atm)

∆S = ∆S1 + ∆S2 T1 ∆S1 = CP ln T2 ∆H ∆S2 = T Amalia sholehah

22/10/08

ENTROPI REAKSI KIMIA 11

Jika diketahui suatu reaksi aA + bB  cC + dD ∆S0t = ∆S0produk - ∆S0reaktan

(25oC)

= (c∆S0C + d ∆S0D) – (a∆S0A + b ∆S0B) Bagaimana bila reaksi berlangsung pada 100oC ?

Amalia sholehah

22/10/08

12

aA + bB  cC + dD

(100oC)

rev ∆S1

cC + dD (25oC)

∆S4 irrev

cC + dD (100oC)

aA + bB (25 C) o

rev ∆S2 aA + bB (100 C) o

∆S3 rev

∆S1 = ∆S2 + ∆S3 + ∆S4 ∆S4 = ∆S1 - ∆S2 - ∆S3 Amalia sholehah

22/10/08

13

∆S2 = CP ln (T2/T1) = (CP A + CP B) ln (373/298) ∆S3 = CP ln (T2/T1) = (CP C + CP D) ln (298/373) ∆S4 = ∆S1 - ∆S2 - ∆S3 = ∆S1-[(CP A+CP B)ln(373/298)]-[(CP C+CP D)ln(298/373)] = ∆S1- (CP A+CP B)ln(373/298) + (CP C+CP D)ln(373/298) = ∆S1- [(CP A+CP B) - (CP C+CP D)] ln(298/373) = ∆S1 + ∆CP ln 373/298 Amalia sholehah

22/10/08

HUKUM III TERMODINAMIKA 14

“ Entropi kristal murni pada suhu nol absolut adalah nol” Pada suhu nol absolut (T = 0K)   

Tidak terjadi pergerakan atom Tidak ada kekacauan termal Struktur kristalin dianggap sempurna

Amalia sholehah

22/10/08

ENERGI BEBAS GIBBS 15

Menunjukkan perubahan entropi total dari sistem Batasan  suhu dan tekanan tetap

G = H – TS ∆G = ∆H – T∆S (suhu tetap) ∆G = - T∆S (tekanan tetap)

Amalia sholehah

22/10/08

HUBUNGAN MAXWELL 16

 ∂T     ∂V  S

 ∂P  = -  ∂S   V

 ∂V   ∂T    =    ∂S  P  ∂P  S  ∂S    =  ∂V  T

 ∂P     ∂T V

 ∂V   ∂S  -  =    ∂P  T  ∂T  P Amalia sholehah

22/10/08