TEORI KINETIK GAS

Dalam melakukan pengamatan mengenai aliran energi antara panas dan usaha ini dikenal dua istilah, yaitu  sistem dan lingkungan.

a.    Sistem adalah sejumlah zat dalam suatu wadah yang menjadi pusat perhatian kita untuk dianalisis.

b.    Lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem.

Contoh Soal yang Berkaitan dengan Sistem dan Lingkungan :

Sebuah bejana berisi gas Nitrogen (N₂) diukur suhunya dengan menggunakan termometer. Tentukan manakah yang termasuk sistem dan manakah yang termasuk lingkungan dari pernyataan tersebut!

Jawabannya :

Sistem (yang menjadi pusat perhatian)     : gas Nitrogen (N₂).

Lingkungan (diluar sistem)                       : bejana dan termometer.

  

Jenis-Jenis Sistem :

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan, yaitu :

1.    Sistem Terbuka :

Sistem yang mengakibatkan terjadinya pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda (materi) dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Contohnya : saat merebus air

2.    Sistem Tertutup :

Sistem yang mengakibatkan terjadinya pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran zat dengan lingkungan. Air pada gelas tertutup merupakan salah satu contoh sistem tertutup. Dimana terjadi pertukaran panas dan kerja tetapi tidak terjadi pertukaran zat dengan lingkungan. Suatu sistem dapat mengalami pertukaran panas, atau kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:

~ pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.

~ pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

Dikenal juga istilah dinding, ada dua jenis dinding yaitu dinding adiabatik dan dinding diatermik. Dinding adiabatik adalah dinding yang mengakibatkan kedua zat mencapai suhu secara lambat sekali. Dinding adiabatik sempurna yang tidak memungkinkan pertukaran kalor antara dua zat. Dinding diatermik adalah dinding yang memungkinkan kedua zat itu dengan cepat mencapai suhu yang sama.

3.    Sistem Terisolasi :

Sistem yang tidak mengakibatkan terjadinya pertukaran panas, zat atau kerja dengan lingkungannya. Contohnya : air yang disimpan dalam termos. Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

Gas dalam ruang tertutup dapat mengalami beberapa proses yaitu:

a.    Proses Isotermal adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap.

b.    Proses isokhorik adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada volume tetap.

c.    Proses isobarik adalah suatu proses perubahan keadaan gas pada tekanan tetap.

Proses adiabatik adalah suatu proses perubahan keadaan gas di mana tidak ada kalor (Q) yang masuk atau keluar dari sistem (gas).