entropi

5/14/2018 entropi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/entropi-55a92fcc6e397 1/15

KIMIA FISIK

Hukum Kedua dan KetigaTermodinamika

Disusun Oleh

Ahmad Faizurrahman Umeir

Cyntia Dewi

Hana Onami

Nurdelimah Agustia

Janata Darussalam



4.9 Entropi Sebagai Kriteria Kespontanan Proses

Nilai entropi berpengaruh

untuk kespontananproses karena entropi sistem

dan lingkungannya

ada pada sistem tersekat (alam

semesta)



Peramalan kespontanan proses :

• Jika ∆Ssistem + ∆Slingkungan > 0, proses berlangsung

•

Jika ∆ Ssistem + ∆Slingkungan < 0, proses tidak berlangsung

• Jika ∆Ssistem + ∆Slingkungan = 0, proses berlangsung

seimbang



Contoh Soal

Diketahui :

∆H ̅ 0 f , H2O (l) = -285,83 kJmol-1

∆H ̅0 f , H2O (g) = -241,82 kJmol

-1

S ̅ , H2O (l) = 70 JK-1mol-1

S ̅ , H2O (g) = 189 JK-1mol-1

Ramalkan apakah air dapat mengembun padasuhu kamar?



Jawab

∆S sistem = S H2O (l) – S H2O (g)= (70-189) JK-1mol-1

= -119 JK-1mol-1

∆Slingkungan = - ∆H ̅ 0 f , H2O (l) + ∆H ̅ 0

f , H2O (g)

T

= (285,83-241,82) kJ mol-1

298 K

= 148JK-1 mol-1

∆S = ∆S sistem + ∆Slingkungan

= (-119 +148) JK-1 mol-1

=29 JK-1 mol-1

Jumlah entropi positif, maka pada suhu kamar air dapatmengembun



4.10 Fungsi Energi Bebas

• Bila reaksi kimia berlangsung dalam reaksi

tidak tersekat, maka hukum kedua

termodinamika tidak berlaku.

• Pada umumnya reaksi kimia berlangsung

dalam volume dan tekanan tetap

dU + PldV – TdS ≤ 0 (1)



4.10.1 Fungsi Energi Bebas Helmholtz

Pada volume tetap, dV = 0, pers. 1 menjadi

dU – TdS ≤ 0

Bila suhu tetap. TdS = d (TS), sehingga persamaan

menjadi : dU – d(TS) ≤ 0 atau d(U-TS) T,V ≤ 0 (2)

Fungsi U-TS merupakan energi bebas Helmholtz,

dan diberi simbol A



Energi bebas Helmholtz adalah kerja

volum maksimum yang dihasilkan

oleh suatu proses reversible yangberlangsung pada suhu tetap



4.10.2 Fungsi Energi Bebas Gibbs

Untuk sistem yang berlangsung reversibel,

Pl = P (tekanan sistem), persamaan 1 menjadi

dU + PdV – TdS ≤ 0 (3)

Jika sistem berlangsung pada tekanan tetap, makaPdV = d (PV) dan pada T tetap TdS = d (ST),

sehinggad(U + PV – TS)T,P ≤ 0

d(H-TS)T,P ≤ 0 (4)



Dengan H-TS merupakan fungsi keadaan baru

yang disebut fungsi energi bebas Gibbs, dandiberi simbol G

G = H – TS atau G = U + PV – TS

Sehingga (dG)T,P ≤ 0 (5)

Pada, T dan P tetap, perubahan yang spontan

disertai dengan penurunan energi bebas Gibbssampai tercapai keadaan minimum pada

kesetimbangan.



Dengan kata lain syarat kesetimbangan bagi

sistem yang hanya melakukan kerja volum

pada T dan P tetap adalah dG=0

Arti fisik dari energi bebas Gibbs dapat diperoleh

dari fungsi turunannya, yaitu :

dG = dU + PdV + VdP – TdS – SdT (6)



Pada T dan P tetap, dG = dU + PdV – TdS dan

dengan menerapakn hukum pertama

termodinamika untuk proses reversible :

dU = dQrev + dW rev, dan dQrev = TdS

Persamaannya menjadi,

dG = dWrev + PdV (7)



Jika kerja diuraikan ke dalam kerja volum dankerja lain yang bukan kerja volum maka

dW rev = -PdV +dW rev,lain (8)

dW rev + PdV = dW rev,lain

Sehingga

dG= dW rev,lain atau G=W rev,lain (9)



Penurunan energi bebas Gibbs merupakan kerja

maksimum selain kerja volum yang dapat

dilakukan oleh sistem dalam proses yang

reversibel pada suhu dan tekanan tetap.



TERIMA KASIH…

entropi

Documents