Makalah Perubahan Fase Zat dan Persamaan Clausius Clapeyron

KAT

KATA PENGA PENGANTAR ANTAR 

Puj

Puji i sysyukuukur r kitkita a panpanjatjatkan kan kekehadhadirairat t AAllah llah SWT atas SWT atas berberkah kah dandan rahma

rahmat-NYt-NYA jualah kami A jualah kami dapadapat t menymenyelesaelesaikan ikan makamakalah lah ini ini dengdengan an baikbaik.. Mak

Makalaalah h ini ini dapdapat at kakami mi seseleslesaikaikan an tententu tu sasaja ja dendengan gan banbantuatuan n oraorang- ng-orang disekitar kami.

orang disekitar kami.

 Adapun

 Adapun makalah makalah yang yang kami kami tulis tulis bertemakan bertemakan Pergantian Pergantian fase fase  pel

pelebueburanran! ! pepengunguapaapan! n! dan dan susubliblimasmasi. i. "an "an bahbahan an makmakalaalah h ini ini kakamimi peroleh dari berbagai buku. #ami pun mengu$apkan terima kasih yang peroleh dari berbagai buku. #ami pun mengu$apkan terima kasih yang seb

sebesesar-ar-besbesarnyarnya a kekepadpada a semsemua ua pihpihak ak yanyang g teltelah ah memmembanbantu tu daldalamam proses penyusunan makalah ini! yakni 

proses penyusunan makalah ini! yakni 

%.&

%.&apapak ak AApipit t 'a'atuturorohmhmanan! ! S.S.PdPd.! .! M.M.Si Si seselalaku ku dodosesen n pepengngamampupuhh termodinamika.

termodinamika. (.T

(.Teemaman-n-tetemaman n 'a'akukultaltas s #e#egugururuan an dadan n )l)lmu mu PePendndididikikan an prprododii Pendidikan 'isika.

Pendidikan 'isika. *.+

*.+rarang ng tutua a kakami mi yayang ng sesenanantntiaiasa sa memembmbererikikan an dudukukungngan an ununtutukk kelan$aran penyusunan karya makalah.

kelan$aran penyusunan karya makalah.

Sem

Semoga oga makmakalaalah h ini ini dapdapat at berbermanmanfaafaat t untuntuk uk semsemua ua pihpihak. ak. #ri#ritik tik dadann saran sangat kami harapkan! agar

saran sangat kami harapkan! agar menjadi lebih baik kedepannya.menjadi lebih baik kedepannya.

)ndralaya! ,anuari (% )ndralaya! ,anuari (% Penulis Penulis DAFTAR ISI DAFTAR ISI #AT

"A'TA1 )S)...ii "A'TA1 )S)...ii

&A& ) P/N"A2343AN &A& ) P/N"A2343AN

A.

A. 4atar 4atar &elakang...&elakang... ... ...%...%

&.

&. 1umusan 1umusan Masalah...Masalah... ... ..%..%

5.

5. TujuaTujuan n Masalah...Masalah... ... ... ...(...(

&A& )) P/M&A2ASAN &A& )) P/M&A2ASAN

1.

1. 'A'AS/ "AN S/ "AN P/13&A2AN 'AS/ 6ATP/13&A2AN 'AS/ 6AT...*...* %.%

%.% 'A'AS/...S/...*....* %.(

%.( #A4+#A4+1 1 ...*...* %.*

%.* P/13&P/13&A2AN A2AN 'A'AS/...S/...7...7

2.

2. P/10ANT)AN +1"+-P/1TAP/10ANT)AN +1"+-P/1TAMA MA P/1SAMAAN 54AP/Y1+N...8P/1SAMAAN 54AP/Y1+N...8 (.% Peleburan...%% (.% Peleburan...%% (.( Penguapan...%7 (.( Penguapan...%7 (.* Sublimasi...(* (.* Sublimasi...(* (.7

(.7 TTetaetapan pan 3ap...3ap... ...(9...(9

(.

(. Pengukuran Pengukuran TTeekanan kanan 3ap...3ap...*%...*%

*.

*. P/1M3#AAN P/1M3#AAN T/1M+")NAM)#A...T/1M+")NAM)#A... ....*....*

7.

7. P/1SAMAAN P/1SAMAAN 54A3S)3S 54A3S)3S 54AP/Y1+N...54AP/Y1+N... ....*:....*:

.

. P/N/1APAN P/N/1APAN P/1SAMAAN P/1SAMAAN 54A3S)3S 54A3S)3S 54AP/Y1+N 54AP/Y1+N "A4AM"A4AM

')S)#A ...*8 ')S)#A ...*8 .%P+MPA #A4+1 ...*; .%P+MPA #A4+1 ...*;  ..%%..%% MM//SS))N N 11//''11))00//11AASS) ) SS))##4433SS  A&S+1PS) ...7(  A&S+1PS) ...7( .%.( .%.( TATA&3N0 <+&3N0 <+1T/1T/= ...= ...7777

.

. 4AT4AT)2AN )2AN S+A4 S+A4 "AN "AN P/M&A2ASAN...P/M&A2ASAN... ..7:..7:

:.

:. S+A4 S+A4 /<A/<A43AS) 43AS) > > #3N5) #3N5) ,AWA,AWA&AN...&AN...79...79 &A& ))) P/N3T3P

&A& ))) P/N3T3P

A.

A. #esimpulan...#esimpulan... ... ... ...7;...7;

&.

&. Saran...Saran... ... ... ...7;...7;

"A'TA1 P3STA#A... "A'TA1 P3STA#A...

BAB 1 BAB 1

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

A.

A. LaLatatar Br Belelakakanangg

Pad

Pada a saasaat t perpergangantiatian n fasfase e terterkekenal nal proproses ses yayang ng terterjadjadi i yayaitu itu proprosesses peleb

peleburan! uran! pengpenguapauapan! n! dan dan sublsublimasiimasi. . ProsProses es pelepeleburan ! buran ! pengpenguapauapan!n! dan sublimasi ini merupakan proses yang sering terjadi dalam kehidupan dan sublimasi ini merupakan proses yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari. ,ika dilihat se$ara sederhana proses peleburan! penguapan ! sehari-hari. ,ika dilihat se$ara sederhana proses peleburan! penguapan ! dan sublimasi merupakan proses yang sederhana juga. #arena proses dan sublimasi merupakan proses yang sederhana juga. #arena proses per

pergangantiatian n fasfase e ini ini sudsudah ah pepernarnah h dipdipelaelajari jari se?se?aktaktu u dudduduk uk di di babangkngkuu sekolah dasar dengan materi penguapan! peleburan! dan sublimasi yang sekolah dasar dengan materi penguapan! peleburan! dan sublimasi yang masih sangat sederhana. "ilanjutkan pada ?aktu pembelajaran di bangku masih sangat sederhana. "ilanjutkan pada ?aktu pembelajaran di bangku se

sekokolalah h memenenengngah ah dedengngan an prprososes es yayang ng sasama ma tetentntanang g pepelelebuburaran!n! penguapan! dan sublimasi namun dengan materi yang lebih mandalam penguapan! dan sublimasi namun dengan materi yang lebih mandalam dan

dan leblebih ih rumrumit it laglagi. i. NamNamun un daldalam am tertermodmodinainamikmika a proproses ses pelpelebueburan ran !! penguapan! dan sublimasi ini dilihat se$ara lebih mendalam. Sehingga penguapan! dan sublimasi ini dilihat se$ara lebih mendalam. Sehingga proses yang lebih rumit tentang ketiga proses tersebut akan dibahas lebih proses yang lebih rumit tentang ketiga proses tersebut akan dibahas lebih mend

mendalam lagi. "alaalam lagi. "alam termodinm termodinamika juga mulamika juga mulai ai dikendikenal istilah-al istilah-istilaistilahh baru mengenai pergantian fase. )stilah-istilah baru yang dikenal dalam baru mengenai pergantian fase. )stilah-istilah baru yang dikenal dalam pe

pergrganantitian an fafase se tetersrsebebut ut sesepepertrti i peperurubabahahan n bebentntuk uk #r#risistatal! l! yyanangg tempe

temperature dan rature dan tekantekanannyannya a tetaptetap! ! sedasedangkangkan n entroentropi pi dan dan @olum@olumenyenyaa tetap. +leh #arena itu proses pergantian fase dalam termodinamika akan tetap. +leh #arena itu proses pergantian fase dalam termodinamika akan sangat menarik untuk dibahas.

sangat menarik untuk dibahas.

B.

B. RuRumumusasan Man Masasalalahh

%.

%. &ag&agaimaimana ana peperubrubahaahan fasn fase ae atBtB (.

(. &a&agagaimimanana a memenenerarapkpkan an pepersrsamamaaaan n 5l5lauausisius us 5l5lapapeyeyroron n dadalalamm kehidupan sehari-hariB

.

. TTuu!u!uaann

%.

%. Mampu mMampu meneleneliti pengiti pengaruh karuh kalor teralor terhadahadap perup perubahabahan fase n fase at!at! (.

(. MaMampmpu u memendndeseskrkripipsisikakan n dadan n memenenerarapkpkan an pepersrsamamaaaan n 5l5lauausisiusus 5lapeyron dalam kehidupan sehari-hari.

5lapeyron dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II BAB II

PEMBAHASAN PEMBAHASAN

1.

1. FAFASE" #ASE" #AL$R DAL$R DAN PERUN PERUBAHABAHAN FAN FASE %ASE %ATT a

a.. FFAASSEE

Suatu at yang murni memiliki sifat yang homogen. 6at tersebut Suatu at yang murni memiliki sifat yang homogen. 6at tersebut dap

dapat at memmemiliiliki ki leblebih ih dadari ri suasuatu tu fasfase! e! taptapi i sesetiatiap p fasfase e harharus us mememilimilikiki ko

kompmpososisisi i kikimimia?a?i i yayang ng sasamama. . AAir ir memerurupapakakan n aat t mumurnrni. i. &e&erbrbagagaiai kombinasi dari ketiga fase memiliki komposisi kimia?i yang sama. 3dara kombinasi dari ketiga fase memiliki komposisi kimia?i yang sama. 3dara bukan merupakan at murni! karena udara $air dan uap udara memiliki bukan merupakan at murni! karena udara $air dan uap udara memiliki komposisi yang berbeda.

komposisi yang berbeda. Su

Suatatu u aat t mememilmilikiki i * * fafase se yayang ng beberbrbededa a papadadat! t! $a$air ir dadan n gagas.s. Misalkan sebuah benda padt dimasukkan ke dalam piston silinder dan Misalkan sebuah benda padt dimasukkan ke dalam piston silinder dan tek

tekanaanan n nynya a dijdijaga aga padpada a nilnilai ai konkonstastan. n. #al#alor or ditditambambahkahkan an ke ke dadalamlam silinder! sehingga at tersebut mele?ati semua fase yang berbeda. #etika silinder! sehingga at tersebut mele?ati semua fase yang berbeda. #etika suatu at pada dengan temperatur yang rendah kemudian ditambahkan suatu at pada dengan temperatur yang rendah kemudian ditambahkan kalor sampai at tersebut mulai men$air. Penambahan kalor lebih lanjut kalor sampai at tersebut mulai men$air. Penambahan kalor lebih lanjut akan men$airkan seluruh at padat tersebut sementara temperatur nya akan men$airkan seluruh at padat tersebut sementara temperatur nya tetap konstan. Setelah seluruh at padat tersebut $air! temperatur dari tetap konstan. Setelah seluruh at padat tersebut $air! temperatur dari $ai

$airan ran yayang ng dihdihasiasilkalkan n akaakan n menmenigkigkat at laglagi i samsampapai i uap uap tertersebsebut ut mulmulaiai terbentuk! keadaan ini disebut keadaan $airan

terbentuk! keadaan ini disebut keadaan $airan jenuh.jenuh.

5airan air! $ampuran dari $airan air dan uap air! atau $ampuran es 5airan air! $ampuran dari $airan air dan uap air! atau $ampuran es dan $airan air adalah aat murni

dan $airan air adalah aat murni karena setiap fase mempunyai komposisikarena setiap fase mempunyai komposisi kimia sama yaitu 2

kimia sama yaitu 2((+. Namun! $ampuran udara air dan udara gas bukan+. Namun! $ampuran udara air dan udara gas bukan

merupakan at murni karena komposisi fase udara $air berbeda dengan merupakan at murni karena komposisi fase udara $air berbeda dengan fase udara uap. #adang-kadang $ampuran gas seperti udara dianggap fase udara uap. #adang-kadang $ampuran gas seperti udara dianggap seb

sebagagai ai aat t murmurni ni sesepanpanjanjang g tidtidak ak adada a peperubrubahaahan n fasfase e karkarena ena udaudarara mempunyai beberapa karakteristik at murni.

mempunyai beberapa karakteristik at murni. 2.2 #AL$R

2.2 #AL$R Sua

Suatu tu usausaha ha yayang ng melmelalualui i eneenergirginya nya dapdapat at dipdipindindahkahkan an se$se$araara makroskopik ke atau dari suatu sistem. /nergi juga dapat dipindahkan makroskopik ke atau dari suatu sistem. /nergi juga dapat dipindahkan se$ara mikroskopik ke atau dari suatu sistem melalui $ara-$ara interaksi se$ara mikroskopik ke atau dari suatu sistem melalui $ara-$ara interaksi

antar molekul yang membentuk permukaan sistem dan lingkungannya. antar molekul yang membentuk permukaan sistem dan lingkungannya. ,ika molekul dari batas sistem lebih aktif dari pada molekul dari batas ,ika molekul dari batas sistem lebih aktif dari pada molekul dari batas lin

lingkugkungangannynnya! a! makmaka a eneenergi rgi dipdipindindahkahkan an dadari ri sissistem tem ke ke linlingkugkungangann dimana molekul yang $epat memindahkan molekul yang lambat. Transfer  dimana molekul yang $epat memindahkan molekul yang lambat. Transfer  energi makroskopik ini disebut kalor.

energi makroskopik ini disebut kalor.

#alor adalah energi yang dipindahkan melintasi batas suatu sistem #alor adalah energi yang dipindahkan melintasi batas suatu sistem ya

yang ng didisesebababkbkan an ololeh eh peperbrbededaaaab b tetempmpererataturure e ololeh eh ssisistetem m dadann lingk

lingkungaungannyannya. . Suatu sistem Suatu sistem tidak tidak menymenyimpan impan panapanas s tapi tapi menymenyimpanimpan energi! dan kalor merupakan energi yang sedang mampir. 2al ini sering energi! dan kalor merupakan energi yang sedang mampir. 2al ini sering disebut perpindahan kalor.

disebut perpindahan kalor.

,ika kalor dipindahkan ke suatu sistem maka nilainya positif! ika ,ika kalor dipindahkan ke suatu sistem maka nilainya positif! ika kalor dipindahkan dari suatu sistem maka nilainya negatif. Perpindahan kalor dipindahkan dari suatu sistem maka nilainya negatif. Perpindahan kalor positif menambahkan energi ke suatu sistem.

kalor positif menambahkan energi ke suatu sistem.

2.& PERUBAHAN FASE 2.& PERUBAHAN FASE

'am(ar 1. Peru(ahan )ase a*r

'am(ar 1. Peru(ahan )ase a*r +ar* ,-mresse+ l*/u*+ men!a+*+ar* ,-mresse+ l*/u*+ men!a+* saturate+ l*/u*+

saturate+ l*/u*+

1.&.1 -mresse+ L*/u*+ 0a*ran Terk-mres* 1.&.1 -mresse+ L*/u*+ 0a*ran Terk-mres*

Misalkan anda menempatkan air pada suatu peralatan berbentuk Misalkan anda menempatkan air pada suatu peralatan berbentuk pisto

piston silindn silinder er pada spada suhu (Cuhu (C5 5 D(;*.D(;*.% #E dan te% #E dan tekanan % akanan % atm. #ondtm. #ondisiisi yang seperti ini disebut dengan istilah

liquid 

liquid 

yayang ng berberartarti i babah?a h?a $ai$airan ran tertersebsebut ut belbelum um siasiap p untuntuk uk menmenguaguapp Dgambar %.%E. Apabila sistem tersebut dipanaskan! maka suhu air akan Dgambar %.%E. Apabila sistem tersebut dipanaskan! maka suhu air akan me

meniningngkakat t DmDmisisalalkakan n memenjnjadadi i ::C5C5E E yayang ng didiikikututi i dedengngan an teterjrjadadinyinyaa peningkatan @olume dari sistem akibat pengembangan dari @olume air  peningkatan @olume dari sistem akibat pengembangan dari @olume air  ter

tersebsebut. ut. <o<olumlume e yayang ng menmengemgembanbang g dendengan gan masmassa sa yayang ng tettetap ap jugjugaa m

meennggaanndduunng g mmaakknna a tteerrjjaaddiinnyya a ppeenniinnggkkaattaann

sp

spes

esifific

ic

vo

volu

lume

me

D@olumeFmassaE seperti pada gambar %.(.

D@olumeFmassaE seperti pada gambar %.(.

1.&.2. Saturate+ L*/u*+ 1.&.2. Saturate+ L*/u*+

&ila kita terus menambahkan panas pada sistem tersebut! maka suhu &ila kita terus menambahkan panas pada sistem tersebut! maka suhu air akan mening

air akan meningkat hingga %Ckat hingga %C5 D*9*.% #E. 5 D*9*.% #E. Pada titik ini! pePada titik ini! penambahannambahan pana

panas s sebeseberaparapapun pun juga akan juga akan menymenyebabkebabkan an air air mulai menguapmulai menguap. . TiTitiktik tertentu dimana air mulai menguap di sebut dengan istilah

tertentu dimana air mulai menguap di sebut dengan istilah saturate+saturate+ l*/u*+

l*/u*+ Dgambar %.*EDgambar %.*E

1.&.&. Saturate+ a-r  1.&.&. Saturate+ a-r 

'am(ar 2. Peru(ahan )asa a*r +ar* saturate+ l*/u*+ 3

'am(ar 2. Peru(ahan )asa a*r +ar* saturate+ l*/u*+ 3 4a-r 4a-r  m*5ture men!a+* suerheate+ 4a-r 

m*5ture men!a+* suerheate+ 4a-r 

,ik

,ika a papanas nas terterus us ditditambambakaakan! n! makmaka a uap uap yanyang g terterbenbentuk tuk akakanan semakin banyak. Namun suhu dan tekanan dari

semakin banyak. Namun suhu dan tekanan dari $ampuran saturated liGuid$ampuran saturated liGuid dan uap tersebut tidak berubah! yakni tetap pada suhu TH%C5 D*9*.% dan uap tersebut tidak berubah! yakni tetap pada suhu TH%C5 D*9*.%

#E dan

#E dan tektekanaanan n P H P H % % atm Dgamatm Dgambar (.7Ebar (.7E. . SatSatu-su-satuatunya propnya properterti i yanyangg beru

berubah adalah spe$bah adalah spe$ifi$ @olume. ifi$ @olume. #ond#ondisi ini isi ini terus berlanterus berlangsungsung hinggag hingga tetes $airan terakhir berubah menjadi uap. Pada titik ini! seluruh silinder  tetes $airan terakhir berubah menjadi uap. Pada titik ini! seluruh silinder  telah menjadi uap yang memiliki suhu %C5 D*9*.% #E. #eadaan ini telah menjadi uap yang memiliki suhu %C5 D*9*.% #E. #eadaan ini disebut dengan istilah

disebut dengan istilah

saturated vapor 

saturated vapor 

 gambar (. gambar (.

..

#ea

#eadadaan an diadiantantara ra tittitik ik SatSaturaurated ted 4iG4iGuid uid hinhingga gga sasaturturateated d @a@apor por  di

dimamana na aiair r beberarada da dididadalalam m dudua a fafasa sa sese$a$ara ra bebersrsamamaaaan n inini i didisesebubutt dengan

dengan

saturated liquid-vapor mixture.

saturated liquid-vapor mixture.

1.&.6.

1.&.6. SuerheateSuerheate+ + a-r a-r 

Setelah semuanya menjadi uap! penambahan panas pada sistem Setelah semuanya menjadi uap! penambahan panas pada sistem ak

akan an memeniningngkakatktkan an susuhu hu dadari ri uauap p aiair r tetersrsebebutut. . kekeadadaaaan n inini i didisesebubutt dengan

dengan

superheated vapor

superheated vapor

Dgambar (.:EDgambar (.:E

..

Perbedaan antara saturated @apor dan superheated @apor adalah Perbedaan antara saturated @apor dan superheated @apor adalah bah?

bah?a a pada pada saturasaturated @aported @apor! jika kita ! jika kita kurakurangi sedikit saja panas daringi sedikit saja panas dari sistem! maka ia akan mulai mengembun! sementara pada superheated sistem! maka ia akan mulai mengembun! sementara pada superheated @apor! penguranan energi panas hanya akan menurunkan suhu uap saja! @apor! penguranan energi panas hanya akan menurunkan suhu uap saja! tidak akan merubah fasanya.

tidak akan merubah fasanya.

1epresentasi dari setiap kondisi yang digambarkan pada proses 1epresentasi dari setiap kondisi yang digambarkan pada proses pe

pemamananasasan n aiair r yyanang g memenynyebebababkakan n teterjrjadadininyya a peperurubabahahan n fafasasa!! digambarkan pada suatu grafik T-@. Pada sumbu @ertikal menunjukkan digambarkan pada suatu grafik T-@. Pada sumbu @ertikal menunjukkan nilai suhu dalam derajat $el$ius dan pada sumbu horiontal menunjukkan nilai suhu dalam derajat $el$ius dan pada sumbu horiontal menunjukkan nilai

nilai spesspesifik ifik @olu@olume me dalam meter dalam meter kubikubikFkilokFkilogram! gram! sebasebagaimagaimana na dapadapatt dilihat dalam gambar berikut

'am(ar &. Hu(ungan antara suhu +engan ses*)*k 4-lume a+a 'am(ar &. Hu(ungan antara suhu +engan ses*)*k 4-lume a+a

eru(ahan )asa a*r a+a tekanan 1 atm eru(ahan )asa a*r a+a tekanan 1 atm

Proses %-(-*-7- adalah pemanasan pada tekanan konstan Proses %-(-*-7- adalah pemanasan pada tekanan konstan

Proses -7-*-(-% adalah pendinginan pada tekanan konstan Proses -7-*-(-% adalah pendinginan pada tekanan konstan

Perlu diingat! bah?a grafik diatas berlaku untuk tekanan % atm saja Perlu diingat! bah?a grafik diatas berlaku untuk tekanan % atm saja DPH %

DPH % atmE. atmE. &ila tekan&ila tekanan dinaikkan dinaikkan! maka grafik akan bergan! maka grafik akan bergeser ke atas.eser ke atas. 2al ini terjadi karena suhu dan tekanan merupakan properti yang saling 2al ini terjadi karena suhu dan tekanan merupakan properti yang saling terikat pada proses perubahan fasa. Sebagai akibatnya! suhu didih akan terikat pada proses perubahan fasa. Sebagai akibatnya! suhu didih akan ter

tergangantuntung g papada da tektekanaanan n papada da sissistemtem. . SemSemakiakin n tintinggggi i tektekanaanan! n! makmakaa suhu didih akan menjadi semakin tinggi.

suhu didih akan menjadi semakin tinggi.

&ila diberikan tekanan tertentu! maka suhu dimana suatu at murni &ila diberikan tekanan tertentu! maka suhu dimana suatu at murni mengalami perubahan fasa disebut dengan suhu saturasi atau

mengalami perubahan fasa disebut dengan suhu saturasi atau

saturation

saturation

temperature (T 

temperature (T 

sat sat 

 ).

 ).

"emikian pula! bila diberikan suhu tertentu! tekanan dimana suatu "emikian pula! bila diberikan suhu tertentu! tekanan dimana suatu at

at murmurni ni menmengalgalami ami peperubrubahaahan n fasfasa a disdisebebut ut tektekanaanan n satsaturaurasi si ataatauu

saturation pressure (P 

saturation pressure (P 

sat sat 

 ).

 ).

Pada proses perubahan fasa terlihat bah?a dengan memberikan Pada proses perubahan fasa terlihat bah?a dengan memberikan panas tertentu pada suhu saturasi! belum merubah fasa dari $air menjadi panas tertentu pada suhu saturasi! belum merubah fasa dari $air menjadi uap

uap. . 3n3ntuk tuk mermerubaubahnyhnya a dipdiperlerlukaukan n sejsejumlumlah ah eneenergi rgi panpanas as tertertententutu hingga fasa $air baru bisa berubah menjadi fasa uap. &esarnya energi hingga fasa $air baru bisa berubah menjadi fasa uap. &esarnya energi yang diperlukan untuk merubah fasa $air menjadi fasa uap ini dikenal yang diperlukan untuk merubah fasa $air menjadi fasa uap ini dikenal den

dengan gan sesebutbutan an dedengangan n #a#alor lor 4at4aten en DD

Latent Heat of Vaporization

Latent Heat of Vaporization

 dandan  jumlah

 jumlah nya nya sama sama dengan dengan energi energi yang yang dilepaskan dilepaskan uap uap untuk untuk berubahberubah kembali menjadi fasa $air selama proses pengembunan. Sebagai $ontoh! kembali menjadi fasa $air selama proses pengembunan. Sebagai $ontoh! pada tekanan

pada tekanan % atm! kalor laten % atm! kalor laten air adalah sebair adalah sebesar ((9.% k,Fkesar ((9.% k,Fkgg

2.

2. PergPergant*aant*an $r+n $r+e Pere Pertama7 tama7 PersPersamaaamaan lan lae8r-e8r-nn

Pada pergantian fase yang terkenal Dpeleburan! penguapan! dan Pada pergantian fase yang terkenal Dpeleburan! penguapan! dan su

sublblimimasasiE iE dadan n jujuga ga papada da pepergrganantitian an fafase se yyanang g kukurarang ng teterkrkenenalal Dperu

Dperubahabahan n bentbentuk uk #rista#ristalE! lE! tempetemperatur ratur dan dan tekantekanannnyannnya a selalselalu u tetaptetap!! sedangkan entropi dan @olumnya berubah. Tinjaulah n

sedangkan entropi dan @olumnya berubah. Tinjaulah n mol bahan dalam mol bahan dalam

fase

fase

i i 

 dengan entropi molar dengan entropi molar

ss

(i)(i)dan @olum molardan @olum molar

v 

v 

(i)(i). kedu. keduanya!anya!

ss

(i)(i) dan dan

v 

v 

(i (i EE_!!

adalah fungsi dari T dan P sehingga selalu tetap selama pergantian fase adalah fungsi dari T dan P sehingga selalu tetap selama pergantian fase berlangsung sampai semua bahan dalam fase

berlangsung sampai semua bahan dalam fase

ff

dengan entropi molardengan entropi molar

ss

(f)(f) dan @olum molar

dan @olum molar

v 

v 

(f)(f)

..

DPerbedaan fase ditunjukan oleh tikalas supaya kitaDPerbedaan fase ditunjukan oleh tikalas supaya kita bias menyediakan pemakaian tikalas intuk memberi perin$ian keadaan bias menyediakan pemakaian tikalas intuk memberi perin$ian keadaan yang berbeda dari fase yang sama atau at yang berbedaE. Ambil

yang berbeda dari fase yang sama atau at yang berbedaE. Ambil

 x 

 x 

 sama sama deng

dengan bagiaan bagian fase n fase mula-mula-mula yanmula yang sudah diug sudah diubah menjabah menjadi fase akhidi fase akhir r  pada setiap saat. ,adi entropi dan @olum $ampuran pada setiap saat. ,adi pada setiap saat. ,adi entropi dan @olum $ampuran pada setiap saat. ,adi entropi dan @olum $ampuran pada setiap saat! yaitu S

entropi dan @olum $ampuran pada setiap saat! yaitu S dan <! dan <! ialahialah

S S

=

=

nn00

((

11

−

−

 x x

))

 s s ((ii))

+

+

nn00 x x ss ((f f )) dan dan V V 

=

=

nn00

((

11

−

−

 x x

))

ss ((ii))

+

+

nn00 x x ss ((f f ))

T

Teerlihat S rlihat S serta < merupakan fungsi serta < merupakan fungsi linear dari I.linear dari I.

,ika pergantian fase terjadi se$ara terbalikkan! kalor Dbiasa dienal sebagai ,ika pergantian fase terjadi se$ara terbalikkan! kalor Dbiasa dienal sebagai

alo laten

alo laten

E yang dipindahkan per molnya ialah.E yang dipindahkan per molnya ialah. ss((f f ))

−

−

ss((ii))

ll

=

=

T T 

 ¿

 ¿

,adi! keberadaan kalor laten

,adi! keberadaan kalor laten mengandung arti bah?a terdapat perubahanmengandung arti bah?a terdapat perubahan entropi. #arena entropi. #arena dg dg

=−

=−

ss dT dT 

+

+

vdP,vdP, ss

=−

=−

((

 ∂ ∂ gg ∂ ∂ PP

))

 P P ,, dan dan vv

=

=

((

 ∂ ∂ gg ∂ ∂ PP

))

T T  ,,

kita dapat men$irikan pergantian fase yang terkenal dengan salah satu kita dapat men$irikan pergantian fase yang terkenal dengan salah satu pernyataan yang setara berikut ini

pernyataan yang setara berikut ini

1.

1. Terdapat perubahan entropi dan @olumTerdapat perubahan entropi dan @olum

2.

2. Turunan pertama fungsi 0ibbs berubah se$ara takmalar Turunan pertama fungsi 0ibbs berubah se$ara takmalar 

Set

Setiap iap perperubaubahahan n fasfase e yayang ng memmemenenuhi uhi perpersysyaraaratan tan tertersebsebut ut dikdikenaenall sebagai pergantian fase orde pertama. 3ntuk perubahan fase seperti itu! sebagai pergantian fase orde pertama. 3ntuk perubahan fase seperti itu! @ariasi temperatur dari 0! S! <! dan 5

@ariasi temperatur dari 0! S! <! dan 5pp diperlihatkan pada empat grafikdiperlihatkan pada empat grafik

kasar dalam gambar %.%. kasar dalam gambar %.%.

Per

Pergangantiatian n fasfase e dapdapat at diadianggnggap ap terterjadjadi i se$se$ara ara terterbabalikklikkan an daldalam am duduaa arah. 0rafik keempat yang memperlihatkan kelakuan 5

arah. 0rafik keempat yang memperlihatkan kelakuan 5ppsangatlah pentingsangatlah penting

karena 5

karena 5pp

dari campuran dua fase selama ter!adi per"antian fase men!adi 

dari campuran dua fase selama ter!adi per"antian fase men!adi 

ta terhin""a#.

ta terhin""a#.

2al ini berlaku karena pergantian terjadi pada Tdan P yang2al ini berlaku karena pergantian terjadi pada Tdan P yang tetap. &ila P tetap! dT H J atau bila T tetap! dP H . ,adi!

C  C  _p p

=

=

T T 

((

 ∂ ∂ ss ∂ ∂ T T 

))

 p p

=

=

∞∞ ,, ββ

=

=

 1 1 V  V 

((

∂ ∂ V V  ∂ ∂ T T 

))

 p p

=

=

∞∞ ,,

=−

=

−

11 V  V 

 ( (

∂ ∂ V V  ∂ ∂T T 

))

 p p

=

=

∞∞..

Namun! perlu diperhatikan bah?a pernyataan itu hanya benar bila kedua Namun! perlu diperhatikan bah?a pernyataan itu hanya benar bila kedua fase itu ada. Seperti diperlihatkan dalam gambar %.%d! 5

fase itu ada. Seperti diperlihatkan dalam gambar %.%d! 5pp  fase % tetap  fase % tetap

berhingga sampai temperatur pergantian ter$apai. "alam

berhingga sampai temperatur pergantian ter$apai. "alam gambar tersebutgambar tersebut ti

tidadak k teterlrlihihat at adadananya ya anantitisisipapasi si teterjarjadidinynya a pepergrganantitian an fafase se dedengnganan mena

menaiknyiknya a 55pp sebelusebelum m temtemperperatuature re ini ini terter$ap$apai. ai. 2al 2al seseperperti ti ini ini selselalualu

benar untuk pergantian fase orde pertama! tetapi tidak untuk segala jenis benar untuk pergantian fase orde pertama! tetapi tidak untuk segala jenis pergantian lainnya.

pergantian lainnya.

Persamaan T dS kedua memberikan hasil yang taktertentu bila diterapkan Persamaan T dS kedua memberikan hasil yang taktertentu bila diterapkan pada pergantian fase orde-pertama. 3ntuk suatu bagian ke$il berlaku! pada pergantian fase orde-pertama. 3ntuk suatu bagian ke$il berlaku!

T

T dSdS

=

=

C C  _p pdT dT 

−

−

TVβdPTVβdP dengan

dengan C C  _p p

=

=

∞∞   dan  dan dT dT 

=

=

00;;  dan juga dan juga  β β

=

=

∞∞   dan  dan dPdP

=

=

00 .. Namun! persamaan T dS yang pertama

Namun! persamaan T dS yang pertama bias diintegrasi melalui pergantianbias diintegrasi melalui pergantian fase. &ila % mol

fase. &ila % mol at diubah se$ara terbalikkan! isotherm! dan isobar! dariat diubah se$ara terbalikkan! isotherm! dan isobar! dari fase

fase

(i)

(i)

ke faseke fase

(f)

(f)

! persamaan T dS nya yaitu! persamaan T dS nya yaitu T T dsds

=

=

cc_vvdT dT 

+

+

T T 

((

∂∂ PP ∂ ∂T T 

))

vv dv dv

"apat diintegrasi dengan pengertian bah?a berbagai P

"apat diintegrasi dengan pengertian bah?a berbagai P dan T ketikadan T ketika terjadi pergantian fase memenuhi hubungan yang

terjadi pergantian fase memenuhi hubungan yang menyatakan bah?a Pmenyatakan bah?a P merupakan fungsi dari T saja! tak bergantung pada <! sehingga

merupakan fungsi dari T saja! tak bergantung pada <! sehingga

((

∂∂ PP ∂ ∂ T T 

))

vv

=

=

dPdP dT  dT  , ,aaddii!! vv((f f  ) )

−

−

vv((ii)) T  T 

((

ss((f f  ) )

−

−

ss((ii))

))

=

=

T T dPdP dT  dT 

 ¿

 ¿

1uas kiri persamaan ini adalah kalor laten

dP dP dT  dT 

=

=

1 1 vv((f f  ) )

−

−

vv((ii))    D%.%ED%.%E

Persamaan %.% dikenal sebagai persamaan

Persamaan %.% dikenal sebagai persamaan

$lape%ron

$lape%ron

dan berlaku untukdan berlaku untuk setiap perubahan fase orde-pertama atau

setiap perubahan fase orde-pertama atau pergantian yang berlangsungpergantian yang berlangsung pada T dan P tetap.

pada T dan P tetap.

Sangatlah bermanfaat bagi kita

Sangatlah bermanfaat bagi kita untuk menurunkan persamaan 5lapeyronuntuk menurunkan persamaan 5lapeyron dengan $ara lain. 'ungsi 0ibbs tetap selama suatu proses terbalikkan dengan $ara lain. 'ungsi 0ibbs tetap selama suatu proses terbalikkan berlangsung pada temperatur dan tekanan tetap.

berlangsung pada temperatur dan tekanan tetap. ,adi suatu perubahan,adi suatu perubahan fase pada T dan P!

fase pada T dan P!

g

g((ii))

=

=

gg((f f ))

"an untuk perubahan fase pada

"an untuk perubahan fase pada T T 

+

+

dT dT   dan dan  P P

+

+

dPdP

g

g((ii))

+

+

dgdg((ii))

=

=

gg((f f ))

+

+

dgdg((f f  ) )

"engan mengurangkannya! kita dapatkan "engan mengurangkannya! kita dapatkan

dg dg((ii))

=

=

dgdg((f f ))  Atau  Atau

−

−

ss((ii))dT dT 

+

+

vv((ii))dPdP

=−

=−

ss((f f  ) )dT dT 

+

+

vv((f f  ) )dPdP , ,aaddii dPdP dT  dT 

=

=

 s  s((f f  ) )

−

−

ss((ii)) vv((f f  ) )

−

−

vv((ii))  ! ! "

"aan n aakkhhiirrnnyyaa!! dPdP_dT dT 

=

=

11

T 

T 

((

vv((f f ))

−

−

vv((ii))

))

"alam membahas pergantian fase! kita perlu menunjukkan dengan "alam membahas pergantian fase! kita perlu menunjukkan dengan $ara sederhana fase a?al dan akhir kalor pergantian yang bersesuaian. $ara sederhana fase a?al dan akhir kalor pergantian yang bersesuaian. Notasi yang dipakai dalam buku ini

Notasi yang dipakai dalam buku ini adalah sebagai berikut. 4ambang yangadalah sebagai berikut. 4ambang yang menggambarkan setiap sifat fase padat akan bertanda aksenJ fase $air  menggambarkan setiap sifat fase padat akan bertanda aksenJ fase $air  aka

akan n berbertantanda da d?id?i-ak-aksensen! ! dan dan fasfase e uap uap triatriakseksen. n. ,ad,adi i @K @K menmenyayataktakanan @olum molar padatan ! @L untuk $airan! dan @LK untuk uap. #alor lebur  @olum molar padatan ! @L untuk $airan! dan @LK untuk uap. #alor lebur 

DlelehE per mol ialah

DlelehE per mol ialah ll F  F  ! kalor penguapan DpendidihanE! kalor penguapan DpendidihanE llV V  ! dan kalor ! dan kalor 

sublimasi

sublimasi ll_{SS ..}

1

1.. PPeellee((uurraann

Metode paling sederhana untuk mengukur kalor lebur at padat Metode paling sederhana untuk mengukur kalor lebur at padat ialah dengan mengirimkan energi listrik dengan laju tetap dan mengukur  ialah dengan mengirimkan energi listrik dengan laju tetap dan mengukur  tem

temperperatuaturnyrnya a padpada a selselang ang ?ak?aktu tu yayang ng memmemududahkahkan. an. "en"engan gan rajrajahah temperatur terhadap ?aktu! diperoleh kur@a pemanasanJ di sini pergantian temperatur terhadap ?aktu! diperoleh kur@a pemanasanJ di sini pergantian fase mun$ul sebagai garis lurus pada temperatur tetap yang panjangnya fase mun$ul sebagai garis lurus pada temperatur tetap yang panjangnya

∆ τ 

∆ τ  ! ! diudiukur kur sepsepanjanjang ang sumsumbu bu ?ak?aktu. tu. 1ad1adarnarnyaya! ! perperlinlindundungagannynnya!a! penjagaannya dan seterusnya tepat sama dengan pengukuran kapasitas penjagaannya dan seterusnya tepat sama dengan pengukuran kapasitas kal

kaloror. . ,ik,ika a terterdapdapat at n n mol at mol at padpadat at yanyang g memeleblebur ur dadalam ?aktulam ?aktu ∆ τ ∆ τ  dengan pemberian energy listrik yang

dengan pemberian energy listrik yang lajunyalajunya εI εI  ! maka! maka

ll _F  F 

=

=

εI εI ∆∆ τ τ  n n

,ika T

,ika TMM menymenyatakaatakan titik lebur normal suatu at padat dann titik lebur normal suatu at padat dan ll FM  FM 

adalah kalor laten peleburan pada titik lebur normal! maka perubahan adalah kalor laten peleburan pada titik lebur normal! maka perubahan ent

entropropi i yayang ng berberkaikaitan tan dendengan gan perperubaubahan han padpada a temtemperperatuatur r ini ini ialialahah

ll _FM  FM   R  R T T  M  M 

! dinyatakan dalam satuan 1. Perubahan entropi ini didaftarkan ! dinyatakan dalam satuan 1. Perubahan entropi ini didaftarkan

dalam tabel %.% untuk % at padat non logam dan % logam! dan dapat dalam tabel %.% untuk % at padat non logam dan % logam! dan dapat dil

dilihaihat t bahbah?a ?a loglogam am menmenunjunjukkukkan an ketketeraeraturturan an leblebih ih babanyanyak k dardaripaipadada

nonlogam. Se$ara kasar!

nonlogam. Se$ara kasar! ll FM  FM   R  R T T  M  M 

 adalah sekitar % untuk logam.  adalah sekitar % untuk logam.

&erb

&erbagai agai hargharga a tekatekanan nan dan dan tempetemperaturrature e terjadterjadinya inya kebekeberadaaradaann bersama antara fase padat dan $air dalam kesetimbangan menentukan bersama antara fase padat dan $air dalam kesetimbangan menentukan kur@a peleburan dan salah satu tugas ahli per$obaan ialah menentukan kur@a peleburan dan salah satu tugas ahli per$obaan ialah menentukan persamaan kur@a ini. "alam daerah temperatur rendah! temperature dan persamaan kur@a ini. "alam daerah temperatur rendah! temperature dan

tekan

tekanan an lebur seringklebur seringkali ali diukdiukur ur dengdengan an metodmetodee

apiler tersumbat

apiler tersumbat

sepertiseperti yang terlihat dalam gambar %.(.

yang terlihat dalam gambar %.(.

&ahan dalam fase gas dimampatkan sehingga bertekanan tinggi &ahan dalam fase gas dimampatkan sehingga bertekanan tinggi dan dipaksa masuk ke dalam kapiler baja yang sebagian dibenamkan dan dipaksa masuk ke dalam kapiler baja yang sebagian dibenamkan da

dalalam m babak k beberisrisi i $a$airiran an yayang ng tetempmpereratatururnynya a dadapapat t didiatatur ur memenunururutt keinginan kita dengan $ara memilih $airan serta tekanannya. "ua buah keinginan kita dengan $ara memilih $airan serta tekanannya. "ua buah manometer! M

manometer! M%% dipasang sebelum bak dan Mdipasang sebelum bak dan M(( sesudahnya! terhubungkan sesudahnya! terhubungkan

deng

dengan an kapikapiler. Teler. Tekanakanan n lebulebur r yang berkaitan yang berkaitan dengdengan an tempetemperatur ratur bakbak sama dengan pemba$aan maksimum pada M

sama dengan pemba$aan maksimum pada M((. /mpat kur@a peleburan. /mpat kur@a peleburan

dari neon! argon! krypton! dan Ienon diperlihatkan dalam gambar %.*. dari neon! argon! krypton! dan Ienon diperlihatkan dalam gambar %.*.

"alam tahun %;(;! '. /. Simon dan 0. 0latel mengusulkan suatu "alam tahun %;(;! '. /. Simon dan 0. 0latel mengusulkan suatu persamaan yang $ukup berhasil untuk menyatakan data pada

persamaan yang $ukup berhasil untuk menyatakan data pada kur@akur@a peleburan! sebagai berikut

peleburan! sebagai berikut

 P  P

−

−

 P P_TPTP

=

=

aa

[[

((

T T  T  T _TPTP

))

cc

−

−

11

]]

"engan T

"engan TTPTPdan Pdan PTPTPmenyatakan koordinat titik tripel! dan a serta menyatakan koordinat titik tripel! dan a serta $ adalah$ adalah

tetapan yang bergantung pada atnya. Pada temperatur tinggi P tetapan yang bergantung pada atnya. Pada temperatur tinggi PTPTP

diabaikan! sehingga persamaan yang biasa dipakai berbentuk diabaikan! sehingga persamaan yang biasa dipakai berbentuk

 P  P a a

=

=

((

T  T  T  T TPTP

))

cc

−

−

11

2arga a dan $ untuk empat

2arga a dan $ untuk empat jenis gas mulia yang terkondensasi yangjenis gas mulia yang terkondensasi yang diperlihatkan dalam gambar %.* didaftarkan dalam tabel %.(! dan harga diperlihatkan dalam gambar %.* didaftarkan dalam tabel %.(! dan harga untuk at padat lainnya telah diberikan oleh S.

untuk at padat lainnya telah diberikan oleh S. /. &abb./. &abb.

Ta(el 19.2

Ta(el 19.2 Parameter peleburan untuk gas mulia Parameter peleburan untuk gas mulia yang terkondensasiyang terkondensasi

'as Mul*a 8ang 'as Mul*a 8ang

tera+atkan tera+atkan

T

Ne Ne  Ar   Ar  #r  #r  =e =e (7!: (7!: 8*!8 8*!8 %% %%:: %:% %:% 7*!( 7*!( :;! :;! 9*!* 9*!* 8%!9 8%!9 %*!: %*!: ((9! ((9! *! *! *7! *7! %!: %!: %! %! %!7 %!7 %!*% %!*% #emiringan kur@a

#emiringan kur@a peleburan berhpeleburan berharga negatif arga negatif untuk at suntuk at seperti es )eperti es ) yang men$iut ketika men$air. #elakuan ini juga diperlihatkan oleh &i! 0e! yang men$iut ketika men$air. #elakuan ini juga diperlihatkan oleh &i! 0e! Si!

Si! dan 0a! dan 0a! serserta ta harharga ga T T yayang ng dipdiperlerlukaukan n daldalam am perpersamsamaan Simonaan Simon kurang dari pada T

kurang dari pada TTPTP. Akibat- nya harga a menjadi negatif. &erbagai harga. Akibat- nya harga a menjadi negatif. &erbagai harga

a dan $

a dan $ untuntuk keeuk keempampat t benbentuk es dipertuk es diperlihlihatkatkan dalaan dalam m gamgambar bar %.%.7.7. "alam gambar %. diperlihatkan berapa besar tekanan dan temperature "alam gambar %. diperlihatkan berapa besar tekanan dan temperature ya

yang ng dipdiperlerlukaukan n untuntuk uk menmenghaghasilsilkan kan karkarbon bon gas gas dadan n $ai$airan ran dan dan jugjugaa bentuk padatan #ristal dan intan.

bentuk padatan #ristal dan intan.

T

Teeori mengenori mengenai proses yai proses yang ang sebesebenarnynarnya terjadi bila suaa terjadi bila suatu attu at padat melebur telah menarik perhatian fisika?an selama bertahun-tahun. padat melebur telah menarik perhatian fisika?an selama bertahun-tahun. Teori yang mula-mula diusulkan oleh 4indermann menyatakan bah?a at Teori yang mula-mula diusulkan oleh 4indermann menyatakan bah?a at pad

padat at melmelebuebur r bilbila a ampamplitlitude ude getgetaraaran n kiskisi i menmenjadjadi i $uk$ukup up besbesar ar untuntukuk mem

memataatahkahkan n gaygaya a tartari i memmemegegang ang kiskisi i ituituJ J daldalam am kalkalimaimat t yayang ng leblebihih mudah! "alam peleburan! at padat menggun$angkan dirinya sehingga mudah! "alam peleburan! at padat menggun$angkan dirinya sehingga pe$ahK. "engan pandangan ini! 4indermann menurunkan rumus

pe$ahK. "engan pandangan ini! 4indermann menurunkan rumus

m

mvv22//3322 T 

T  _M  M  019.&019.&

"e

"enngagann

m

m

dadan n @ @ memerurupapakakan n beberarat t momolelekukul l dadan n @o@olulum m momolalarr!!  temperatur karakteristik "ebye! dan T

temperatur karakteristik "ebye! dan TMM  temperature lebur. 2ubungan ini  temperature lebur. 2ubungan ini

dip

dipenuenuhi hi $uk$ukup up baibaik k oleoleh h berberbagbagai ai loglogam am dan dan nonon n loglogam! am! tettetapi api adaada be

bebeberarapa pa yayang ng memenynyimpimpanang g sese$a$ara ra raradidikakal l dadari ri rurumumus s ititu u . . 2a2al l ininii menunjukkan bah?a proses bukan semata-mata persoalan getaran kisi menunjukkan bah?a proses bukan semata-mata persoalan getaran kisi saja. "islokasi dan lo?ongan dalam kisi #ristal! demikian juga kuantitas saja. "islokasi dan lo?ongan dalam kisi #ristal! demikian juga kuantitas yang meberi spesifikasi pada hukum gaya antar molekul pada padatan yang meberi spesifikasi pada hukum gaya antar molekul pada padatan

dan

dan $ai$airanran! ! semsemuanuanya ya diadianggnggap ap memmemainainkan kan peperanranan. an. &er&erdasdasarkarkanan ga

gagagasasan n sesepepertrti i ititu u dadapapat t didileletatakkkkan an sesedidikikit t dadasasar r teteororititis is ununtutukk persamaan Simon.

persamaan Simon.

2

2.. PPeenngguuaaaann

#a

#alolor r pepengnguauapapan n $a$airairan n dedengngan an tititik tik didididih h nonormrmal al dadari ri ((  ## sampai sekitar  # pada umumnya diukur langsung dengan $alorimeter  sampai sekitar  # pada umumnya diukur langsung dengan $alorimeter  se

sepepertrti i yayang ng didipeperlrlihihatatkakan n dadalalam m gagambmbar ar %%.:.:. . 5o5ontntoh oh $a$airiran an 44((

dimasukkan kedalam tabung ke$il dan kedalamnya di$elupkan kumparan dimasukkan kedalam tabung ke$il dan kedalamnya di$elupkan kumparan pe

pemamananas s keke$$il il 11((. . TTaabubung ng inini i didililingngkukungngi i ololeh eh bebejajana na yyanang g beberirisisi

$ampuran udara dan uap $airan 4

$ampuran udara dan uap $airan 4((. . "engan "engan memilih memilih $airan $airan 44%% yang $o$ok yang $o$ok

dan

dan mempmempertahaertahankannkannya nya pada pada tempetemperature rature didihdidihnya nya dengdengan an memakmemakaiai kum

kumparparan an pempemanaanas s 11%% dadalalam m ududarara a dedengngan an tetekakananan n yayang ng sesesusuaiai!!

te

tempmpereratatuure re ddalalaam m bebejajana na ddapapaat t ddipiperertatahahanknkaan n mmenenururut ut yyanangg dikehendaki. Pada temperature terpilih ini! $airan 4

dikehendaki. Pada temperature terpilih ini! $airan 4(( dalam kesetimbangan dalam kesetimbangan

dengan uapnya. Tabung ke$il berisi 4

dengan uapnya. Tabung ke$il berisi 4(( berhubungan dengan tabung lain di berhubungan dengan tabung lain di

luarny

luarnya a Dtidak tergambaDtidak tergambarE rE yanyang g biasa dipertahbiasa dipertahankaankan n pada temperatupada temperaturere yang diinginkan oleh ga?ai pemanas atau pendingin yang dikendalikan yang diinginkan oleh ga?ai pemanas atau pendingin yang dikendalikan se$ara terpisah

se$ara terpisah

,ika temperature tabung luar dipertahankan pada temperature yang ,ika temperature tabung luar dipertahankan pada temperature yang kurang dari pada 4

kurang dari pada 4(!(! maka suatu gradient tekanan timbul! dan sejumlah maka suatu gradient tekanan timbul! dan sejumlah

$airan 4

$airan 4((tersuling. "engan mempertahankan arus ke$iltersuling. "engan mempertahankan arus ke$il

# 

# 

 dalam kumparan dalam kumparan

pemanas 1

pemanas 1((! temperature 4! temperature 4(( dipertahankan sama dengan lingkungannya!dipertahankan sama dengan lingkungannya!

dan

dan eneenergy rgy yanyang g dipdiperlerlukaukan n ununtuk tuk menmenguaguapkapkannynnya a tertersedsedia. ia. "en"engangan demikian terjadi penyulingan tunak dari 4

demikian terjadi penyulingan tunak dari 4(( ke dalam tabung luar! dengan ke dalam tabung luar! dengan

kal

kalor or penpenguguapaapan n disdisediediakaakan n oleoleh h kumkumparparan an pepemanmanas as 11((! ! dadan n kkalalor or 

pen

pengemgembun bun diadiambimbil l oleoleh h linlingkugkungangan n tabtabung ung lualuar r ituitu. . TTaambambahan han laglagi!i! s

seleluururuh h eenenerrgy gy yyanang g ddibibererikikaan n ooleleh h ppememananaas s 11(( dipdipakaakai i ununtuktuk

menguapkan 4

dengan sekelilingnya. Akibatnya! jika n mol teruapkan pada ?aktu t! kalor  dengan sekelilingnya. Akibatnya! jika n mol teruapkan pada ?aktu t! kalor  penguapan per mol ialah

penguapan per mol ialah

))@@HH

εIτ  εIτ  n n

Ta(el 19.& Data Penguaan : Ta(el 19.& Data Penguaan :

% %aatt TT""## TT;;TT II"<;"<; m-l m-l II ;T ;T"" <; <; m-l . m-l . # # P P"" kPa kPa 4===34==" 4===34==" 1; m-l 1; m-l P04===3 P04===3 4== ;T 4== ;T <;m-l.# <;m-l.# N N(( T T55 H %(:!( # H %(:!( # P P55 H *!*;: MPa H *!*;: MPa :*!% :*!%   99!* 99!*   ;7 ;7 %7 %7 %% %%%% %% %%:: %( %( %(7 %(7 ! !   !:% !:% * * !97 !97   !8( !8( 7 7 !89 !89 ; ; !;% !;% ; ; !; !;   !;8 !;8 ( ( ; ; : : * * : : 78: 78: ; ; 7(; 7(; ( ( *9 *9 7 7 *(7 *(7 7 7 (:8 (:8 % % %8% %8% 8 8 79!%8 79!%8 7*!8 7*!8 *8!9 *8!9 *7! *7! (;!9* (;!9* (:!9 (:!9 (%!(7 (%!(7 %7!7 %7!7 %(! %(! * * %%! %%! * * 7;;! 7;;!   %%: %%: %7 %7 (79 (79 (% (% *9 *9 7%!* 7%!* :!7( :!7( %!*%9 %!*%9 !:(7 !:(7 !*97 !*97 !(% !(% !%9( !%9( !;9 !;9 8!( 8!( 9!;% 9!;% 9! 9! :!% :!% !(7 !(7 7!7* 7!7* *!: *!: (!*; (!*;  Ar   Ar  T T55 H %!8: # H %!8: # P P55 H 7!8;8 MPa H 7!8;8 MPa 8*!9 8*!9 8 8 89!( 89!( ; ; %: %: %% %%99 %(7 %(7 %* %* %* %* ! !   !9 !9 ; ; !9 !9 * * !99 !99 : : !8( !8( :7: :7: * * :*9 :*9   9: 9:   (7 (7   78( 78( 7(!87 7(!87 7(!(: 7(!(: *8!%8 *8!%8 *7!99 *7!99 *%!;8 *%!;8 (;!% (;!% (:!%8 (:!%8 (*!7: (*!7: :8!9 :8!9   %%! %%! * * 9! 9! 7 7 %(( %(( %7;; %7;; (( (( ;!8*7 ;!8*7 :!88( :!88( %!(* %!(* !98 !98 !% !% !*( !*( !(; !(; !%;8 !%;8 8!9 8!9 9!;; 9!;; 9!(; 9!(; :!:( :!:( :!: :!: !79 !79 7!88 7!88 7!*( 7!*(

% %**;; (( !8: !8: ( ( !8; !8;   !;( !;( % %   7*; 7*;   *; *;   ** ** ; ; (7 (7 **( **( 5+ 5+ T T55 H %7!(* # H %7!(* # P P55 H *!7;8 MPa H *!7;8 MPa 9(!7 9(!7 8%!: 8%!: * * ;; ;; %; %; %% %% %(% %(% %(: %(: %* %* !% !% : : !8 !8 ( ( !9 !9 : : !99 !99 9 9 !8( !8(   !8: !8: * * !8; !8; ; ; !;( !;( 9 9 :7( :7( ; ; :7 :7   %( %( 7 7 77; 77;   7%* 7%* % % *( *( ( ( (8 (8 ( ( %;; %;;   7!8 7!8 7*!9 7*!9 *:!7 *:!7 *(!( *(!( (;!7: (;!7: (!%( (!%( %;!;8 %;!;8 %7!%; %7!%; *!7 *!7 %%! %%! * * :! :!   %%( %%( %7%8 %7%8 ((: ((: (* (* **; **; %;!79 %;!79 :!*( :!*( %!*7 %!*7 !: !: !7 !7 !(9; !(9; !%8 !%8 !%; !%; 8! 8! 9!8 9!8 :!:9 :!:9 :!7 :!7 ! ! 7!:9 7!:9 *!9( *!9( (! (!

2al yang lebih menarik adalah $airan kriogenik dengan titik didih 2al yang lebih menarik adalah $airan kriogenik dengan titik didih normal disekitar % # atau kurang. 3ntuk $airan ini! orang harus memilih normal disekitar % # atau kurang. 3ntuk $airan ini! orang harus memilih informasi yang terdapat dalam buku pegangan keteknikan-yaitu tekanan! informasi yang terdapat dalam buku pegangan keteknikan-yaitu tekanan! en

entrtropopi! i! enentatalplpi! i! dadan n @o@olulum! m! dadari ri $a$airairan n jejenunuh h sesertrta a uauap p jejenunuh h papadada temperature titik tripel hinggatitik kritis. &eberapa table seperti ini sekarang temperature titik tripel hinggatitik kritis. &eberapa table seperti ini sekarang te

tersrsedediaia! ! dadan n kakalolor r pepengnguauapapan n bibisa sa didipeperoroleleh h dedengngan an memelalakukukakann pengurangan hKKK  hKK. dalam table %.* disajikan data penguapan untuk pengurangan hKKK  hKK. dalam table %.* disajikan data penguapan untuk beberapa $airan sederhana yang diperoleh dari table termodinamik yang beberapa $airan sederhana yang diperoleh dari table termodinamik yang disusun oleh <argaftik.

"a

"alalam m gagambmbar ar %%.9.9! ! kakalolor r pepengnguauapapan n ))@@ yyanang g didibabagi gi ololeheh

temperature kritis T

temperature kritis T55  telah dirajah terhadap kuantitas P D@KKK  @KKEFT dari  telah dirajah terhadap kuantitas P D@KKK  @KKEFT dari

sekitar ! T

sekitar ! T55hingga !;8 Thingga !;8 T55. #ita telah melihat bah?a titik-titik untuk lima. #ita telah melihat bah?a titik-titik untuk lima

ma$

ma$am am gas terlegas terletak tak padpada a suasuatu tu gagaris ris yayang ng samsama a sehsehingingga ga kitkita a bisbisaa menganggap bah?a titik-titik serupa itu! untuk $airan sederhan lainnya! menganggap bah?a titik-titik serupa itu! untuk $airan sederhan lainnya! te

terlrletetak ak papada da gagariris s lulururus s yyanang g sasamama. . "e"engngan an isistitilalah h ssededererhahananaKK dimaksudkan $airan seperti #r! =e! +

dimaksudkan $airan seperti #r! =e! +((  yang molekulnya tidak memiliki  yang molekulnya tidak memiliki

momen d?ikutub Datau hanya ke$il sajaE dan tidak Menyangkut fase $air  momen d?ikutub Datau hanya ke$il sajaE dan tidak Menyangkut fase $air  dan fase uap. "engan menentukan kemiringan garis dalam gambar %.9! dan fase uap. "engan menentukan kemiringan garis dalam gambar %.9! yaitu !7! kita bisa m

yaitu !7! kita bisa melukiskanelukiskan

 Iv  Iv

//

TTcc  P  P

((

vvᶬᶬ

−

−

vvᶯᶯ

)/

)/

T T 

=

=

5.45.4 _{D D 3ntuk 3ntuk ! ! OO} T T  T Tcc

<

<

11 EE

'a

'am(m(ar ar 1919.> .> HuHukukum m kekea+a+aaaan n 8a8ang ng (e(ersrsesesuaua*a*an n (e(erlrlakaku u ununtutukk temerature tere+uks* antara 9"? h*ngga 1

temerature tere+uks* antara 9"? h*ngga 1

2ubungan ini dapat dipandang sebagai hukum keadaan yang bersesuai. 2ubungan ini dapat dipandang sebagai hukum keadaan yang bersesuai. Namun! dalam bentuk yang sekarang! rumus itu mempunyai kegunaan Namun! dalam bentuk yang sekarang! rumus itu mempunyai kegunaan yang terbatas

yang terbatas karekarena na melibmelibatkan pengetahatkan pengetahuan uan tentatentang ng begibegitu tu banybanyakak kua

kuantintitastas. . ,ad,adi! i! sansangat gat menmenariarik k bagbagi i kitkita a untuntuk uk memmemerieriksksa a akakibaibat t dardarii ke

kesesebabandndingingan an yayang ng ananeh eh inini. i. MuMulala-m-mulula a kikita ta tutulisliskakan n pepersrsamamaaaann 5lapeyron dalam bentuk.

5lapeyron dalam bentuk.

 Iv  Iv

//

TTcc dP dP

//

 P P dT  dT 

//

T T  ² ²

=

=

Iv Iv  P  P

((

!!ᶬᶬ

−

−

!!ᶯᶯ

)/

)/

T T 

=

=¿

¿

T Tcc

¿

¿

 P  P

((

vvᶬᶬ

−

−

vvᶯᶯ

))//

T T 

Perhatikan bah?a ruas kanannya sama dengan !7 T$. Persamaan yang Perhatikan bah?a ruas kanannya sama dengan !7 T$. Persamaan yang dihasilkan! yaitu dihasilkan! yaitu dP dP  P  P

=

=

5,45,4TTcc  dT   dT  T  T ²²

&isa diintegrasi dari T ke T$ dan dari Pke P$! asal saja TFT$ tidak kurang &isa diintegrasi dari T ke T$ dan dari Pke P$! asal saja TFT$ tidak kurang dari pada !. ,adi!

dari pada !. ,adi!

ln ln Pc Pc  P  P

=

=

5,45,4TTcc

((

1 1 T  T 

−

−

1 1 T Tcc

))

atau atau  P  P  Pc  Pc

=

=

5,45,4

((

11

−¿

−

¿

T Tcc T  T 

))

ln ln

¿

¿

D 3ntuk ! O D 3ntuk ! O T T  T Tcc

<

<

11 E. E. D%.ED%.E Persa

Persamaan D%.E merupakmaan D%.E merupakanan

huum eadaan bersesuaian

huum eadaan bersesuaian %an" 

%an" 

se!ati&

se!ati&

dinydinyatakaatakan n daladalam m temptemperatur teredukseratur tereduksi i dan tekanan dan tekanan teredtereduksi.uksi. Persamaan itu mula-mula diusulkan oleh /. A. 0uggenheim yang merajah Persamaan itu mula-mula diusulkan oleh /. A. 0uggenheim yang merajah logaritma tekanan uap tereduksi terhadap kebalikan temperatur tereduksi logaritma tekanan uap tereduksi terhadap kebalikan temperatur tereduksi untuk tujuh $airan sederhana seperti yang terlihat dalam gambar %.8. untuk tujuh $airan sederhana seperti yang terlihat dalam gambar %.8. Ti

Titiktik-tit-titik ik itu itu terterlihlihat at terterletletak ak dendengan gan baibaik k padpada a suasuatu tu gargaris is lurlurus us yayangng persamaannya persamaannya ln ln PP  Pc  Pc

=

=

5,35,3

((

11

−

−

T Tcc T  T 

))

D3ntuk D3ntuk ! ! OO T  T  T Tcc  O % O % "a

"an n keke$o$o$o$okakan n nunumemeririk k dedengngan an pepersrsamamaaaan n D%D%..E E sasangngatat memua

memuaskanskan. . &isa &isa diterditerima ima bah?bah?a a $aira$airan n yang molekulnyyang molekulnya a mempmempunyaunyaii momen d?ikutub listrik yang besar dan saling menimbulkan gaya akan momen d?ikutub listrik yang besar dan saling menimbulkan gaya akan memenuhi hukum keadaan yang bersesuaian dengan bilangan tetap

memenuhi hukum keadaan yang bersesuaian dengan bilangan tetap yangyang berbeda.

'am(ar 19.@

'am(ar 19.@ 2ukum keadaan yang bersesuaian untuk $airan sederhana. 2ukum keadaan yang bersesuaian untuk $airan sederhana. D/. A. 0uggenheim! Thermodynami$s! )nters$ien$e! %;:9E

D/. A. 0uggenheim! Thermodynami$s! )nters$ien$e! %;:9E

T

Teerdrdapapat at akakibibat at yyanang g memenanaririk k lalaininnynya a dadari ri huhukukum m kekeadadaaaan n yyanangg bersesuaian seperti diberikan dalam persamaan D%.E yang bisa jelas bersesuaian seperti diberikan dalam persamaan D%.E yang bisa jelas jikajika kita membatasi diri pada daerah temperatur yang ke$il yang $ukup jauh kita membatasi diri pada daerah temperatur yang ke$il yang $ukup jauh dar

dari i titititik k kritkritis. is. "en"engan gan demdemikiikian an kitkita a diidiiininkakan n untuntuk uk memmemandandang ang )@)@ sebagai suatu tetapan! katakanlah! sekitar titik didih normalnya. "alam sebagai suatu tetapan! katakanlah! sekitar titik didih normalnya. "alam daerah ini! jika

daerah ini! jika dibandingkan dengan @KKK ! @KK dapat diabaikan! dan tekanandibandingkan dengan @KKK ! @KK dapat diabaikan! dan tekanan uapnya $ukup ke$il untuk dihampiri leh persamaan keadaan gas ideal! uapnya $ukup ke$il untuk dihampiri leh persamaan keadaan gas ideal! atau @KKK H 1TFP. "alam kondisi ini! persamaan 5lapeyron menjadi

dP dP  P  P

=

=

Iv Iv  R  R T T 22

//

 P P ,,  atau atau  Iv  Iv  R  R

=

=−

−

ddlnln P P d d

((

11 T  T 

 ) )

=

=

−

−

ddlnln

((

PP  Pc  Pc

))

d d

((

11 T  T 

 ) )

,ika persamaan ini kita integrasi melalui selang temperatur ke$il sekitar T ,ika persamaan ini kita integrasi melalui selang temperatur ke$il sekitar Tᵦᵦ ! denga

! dengan )@ memilin )@ memiliki harga teki harga tetap )@ tap )@ ! kita dapaᵦᵦ ! kita dapatkantkan

ln ln PP  Pc  Pc

=

=

"#"apan"#"apan

−

−

 Iv  Iv ᵦ ᵦ  RT   RT   DD%%..::EE "a

"alalam m tatabebel l %%.7.7! ! tititik tik didididih h nonormrmal al dadari ri %7 %7 $a$airiran an sesedederhrhananaa d

dididafaftatar r bbeersrsamama a ddenengagan n titititik k kkrirititisnsnyya! a! sesertrta a titititik k ddididih ih nnorormamall ter

teredueduksksinyinya a TT FTᵦᵦFT$$! ! terterlihlihat at terterletletak ak antantara ara !!9 9 dan dan !:!:% % yanyang g masmasihih termasuk dalam selang hukum keadaan yang bersesuaian. ,adi dengan termasuk dalam selang hukum keadaan yang bersesuaian. ,adi dengan membandingkan persamaan D%.E dan D%.:E kita

membandingkan persamaan D%.E dan D%.:E kita dapatkandapatkan  Iv

 Iv ᵦ ᵦ

 R

 R

=

=

5,45,4TTcc    D%.9ED%.9E Ta

Ta(el 19(el 19.6 .6 #al-r #al-r enguaan enguaan a+a a+a t*t*k +*+*h t*t*k +*+*h n-rmal" n-rmal" I4I4 ::ᵦᵦ

 aa**rraann T "T "ᵦᵦ # # T, T,"" # # T T ;;Tᵦᵦ T,, I4 I4 ""ᵦᵦ #<;km-l #<;km-l II44 ;;Rᵦᵦ R"" # # II44 ;;Rᵦ ᵦ RTTᵦᵦ N Nee ((99!!%% 7777!! !!::;; ((%%%%(( ((77 ;;!!77 N N₂₂ 9999!!** %%((:: !!::%%** 88** ::99%% 88!!99 5 5++ 88%%!!99 %%**** !!::%%77 ::%% 99((88 88!!;; ' '₂₂ 88!!(( %%7777 !!;;(( ::77:: 99((99 88!!  Ar  Ar ;!(;!( %%%% !98!98 :(88:(88 9999 8!98!9 + +₂₂ ;;!!(( %%77 !!88:: ::88**** 88(((( ;;!!%% 52 52₄₄ %%%%%% %%;;%% !!88%% 8899;;99 %%88 ;;!! # #rr %%(( ((;; !!9977 ;;88%%(( %%%%88 ;;!!88 = =ee %%:: ((;; !!::;; %%((..::7777 %%((%% ;;!!(( 5 5₂₂22₄₄ %%99 ((88** !!::%% %%77..::88 %%99:::: %%!!77 5 5₂₂22₆₆ %%88 **88 !!::%% %%::..((77%% %%;;** %%!!:: 2 25544 %%8888 **(( !!9988 %%::..%%88** %%;;77:: %%!!77

2

2&&rr ((:: **::** !!::99 %9%9..::%%88 ((%%%%;; %%!!** 54

54₂₂ ((**88 77%%99 !!99 %%88..7788 ((((%%77 ;;!!**

•

• "iamb"iambil il dari dari #um#uman an 1an1anje@i$je@i$! ! 2andb2andbook ook of of TherThermodymodynami$nami$

Tables and 5harts! Mo0ra?-2ill! Ne? York! %;9:. Tables and 5harts! Mo0ra?-2ill! Ne? York! %;9:.

"en

"engan memagan memakai data dalakai data dalam m tabtabel el %.%.7! 7! gragrafik )@fik )@ F1 ᵦᵦF1 terterhadhadap T$ap T$ diperlihatkan dalam gambar %.;! dan lagi-lagi suatu garis lurus diperoleh diperlihatkan dalam gambar %.;! dan lagi-lagi suatu garis lurus diperoleh untuk %7 $airan sederhana. #emiringan garis ini ialah !8! hampir sesuai untuk %7 $airan sederhana. #emiringan garis ini ialah !8! hampir sesuai dengan harga yang diharapkan Dkesesuaiannya lebih baik lagi jika hanya dengan harga yang diharapkan Dkesesuaiannya lebih baik lagi jika hanya ditinjau sembilan $airan yang pertamaE.

ditinjau sembilan $airan yang pertamaE.

'am(ar 19.

'am(ar 19. hukum kea+aan hukum kea+aan 8ang (erses8ang (ersesua*an untuk kaua*an untuk kal-r l-r  enguaan ,a*ran se+erhana a+a temeratur tere+uks* sek*tar 9" enguaan ,a*ran se+erhana a+a temeratur tere+uks* sek*tar 9"

#arena titik didih tereduksi dari banyak $airan berada di sekitar  #arena titik didih tereduksi dari banyak $airan berada di sekitar  !: ! persamaan D%.9E dapat dipandang sebagai hukum keadaan yang !: ! persamaan D%.9E dapat dipandang sebagai hukum keadaan yang bersesuaian! dengan pernyataan

bersesuaian! dengan pernyataan

)@

)@ D pᵦᵦD paadada T T  T

Tcc  Q !: E H !71T$ Q !: E H !71T$

"engan menga$u pada tabel %.7 ! perhatikan bah?a hasil bagi "engan menga$u pada tabel %.7 ! perhatikan bah?a hasil bagi yang di$antumkan dalam kolom terakhir tidak tetap! tetapi naik terhadap yang di$antumkan dalam kolom terakhir tidak tetap! tetapi naik terhadap T

T . Namun! keᵦᵦ. Namun! kenaikannya $naikannya $ukup ke$il ukup ke$il sehingga hsehingga hampiran kasar dampiran kasar didapatkanidapatkan den

dengan menggan mengambambil il )@F)@F1T 1T sekᵦᵦ sekitaitar r ; ;   susuatu kaidatu kaidah kerja yang dikeah kerja yang dikenalnal sebagai

sebagai

aidah Trouton

aidah Trouton

 yang sangat berguna bila T$ belum diketahui. yang sangat berguna bila T$ belum diketahui. &

&.. SSuu((ll**mmaass**

Su(l*mas*7 ersamaan #*r,hh-))  Su(l*mas*7 ersamaan #*r,hh-)) 

Persamaan 5lapeyron untuk sublimasi ialah Persamaan 5lapeyron untuk sublimasi ialah

$ $  vv$$ $ $ $ $ 

−

−

vv¿¿

¿

¿

T  T 

¿

¿

dP dP dT  dT 

 +

 +

ls ls

¿

¿

 !  ! #eterangan  #eterangan 

vv$ $ $ $ $ $   H @olume molar uap H @olume molar uap

vv$ $  H H @olume @olume polar polar padatanpadatan

Sublimasi

Sublimasi biasanya terjadi pbiasanya terjadi pada tekanan ada tekanan renda!uapnya bisa renda!uapnya bisa dipandangdipandang sebagai gas ideal!sehingga

sebagai gas ideal!sehingga

vv$ $ $ $ $ $ %% RT  RT   P  P

#arena

#arena

P 

P 

 ke$il! ke$il! vv$$ $ $ $ $   menjadi besar!benar  benar jauh l menjadi besar!benar  benar jauh lebih besarebih besar daripada @olume molar

$$ $$ $ $ 

−

−¿

¿

vv$ $ % v% v$$ $ $$ $  vv¿¿

Persamaan 5lapeyron bisa ditulis Persamaan 5lapeyron bisa ditulis

ll_{ss H 1H 1} dPdP

//

 P P dT  dT 

//

T T 22 H -1 H -1 d d

∈

∈

 P P d d

((

11 T  T 

 ) )

H - (!* 1 H - (!* 1 d dloglog P P d d

((

11 T  T 

 ) )

 !  !

Sehingga dapat dilihat bah?a

Sehingga dapat dilihat bah?a llSS  sama dengan  (!* 1  sama dengan  (!* 1 kali kemiringankali kemiringan

kur@a yang diperoleh bila log

kur@a yang diperoleh bila log

P 

P 

 dirajah terhadap %FT. Tekanan uap padatan dirajah terhadap %FT. Tekanan uap padatan biasanya diukur untuk selang temperatur yang ke$il. "alam selang ini biasanya diukur untuk selang temperatur yang ke$il. "alam selang ini grafik log

grafik log

P

P

terhadap %FT praktis merupakan garis terhadap %FT praktis merupakan garis lurus!ataulurus!atau

log

log P P

=

=

−

−

"#"apan"#"apan T 

T 

+

+

"#"apan."#"apan. Menurunkan

Menurunkan

 persamaan 'irchhoff 

 persamaan 'irchhoff 

untuk kalor sublimasi suatu sistemuntuk kalor sublimasi suatu sistem kimia diberikan oleh

kimia diberikan oleh

d&

d&

=

=

TT dsds

+

+

vv dPdP

Masukkan persamaan T d s kedua!kita dapatkan Masukkan persamaan T d s kedua!kita dapatkan

d& d&

=

=

cc _p pdT dT 

+

+

[[

vv

−

−

T T 

((

 ∂ ∂ vv ∂ ∂ T T 

))

 p p

]]

dP dP

¿

¿

cc _p pdT dT 

+

+

vv

((

11

−

−

 βT  βT 

))

dPdP

Perubahan entalpi yang berlebihan antara dua

Perubahan entalpi yang berlebihan antara dua keadaankeadaan  P PiiT T ii dandan

 P

&

&_f f 

−

−

&&_ii

∫

∫

ii f f 

cc _p pdT dT 

+

+

∫

∫

ii f f 

vv

((

11

−

−

 β β T T 

))

dPdP .. kita terapkan persamaan ini pada atkita terapkan persamaan ini pada at padat yang keadaan a?alnya

padat yang keadaan a?alnya ii$ $   pada tekanan nol dan pada temperatur pada tekanan nol dan pada temperatur nol mutlak!yang keadaannya akhirnya

nol mutlak!yang keadaannya akhirnya f f $ $ 

'am(ar 19.19 Bag*an ermukaan PT +* (aCah t*t*k tr*el 'am(ar 19.19 Bag*an ermukaan PT +* (aCah t*t*k tr*el

Merupakan at padat jenuh Dat padat yang hampir bersublimasiE Merupakan at padat jenuh Dat padat yang hampir bersublimasiE yang digambarkan oleh suatu titik pada kur@a padatan-jenuh diba?ah titik yang digambarkan oleh suatu titik pada kur@a padatan-jenuh diba?ah titik tri

tripelpel. . #ed#edua ua keakeadaadaan n ini ini dipdiperlerlihaihatkatkan n padpada a perpermukmukaan aan P P <T <T daldalamam gambar %.%. untuk menghitung perubahan entalpi dari

gambar %.%. untuk menghitung perubahan entalpi dari ii$ $  keke f f $ $  !kita!kita bi

bisa sa memengnginintetegrgrasasi i sesepapanjnjanang g lilintntasasan an teterbrbalalikikan an dadariri ii$ $  keke f f $ $  .. 4in

4intastasan an yayang ng palpaling ing enaenak k dipdipakaakai i digdigambambarkarkan an dendengan gan dua dua lanlangkgkahah ii$ $ '' (( dandan  ( ' ( ' f f $ $  !yang pertama merupakan proses isoterm pada nol!yang pertama merupakan proses isoterm pada nol mu

mutlatlak k dadan n yayang ng kekedudua a memerurupapakakan n prprososes es isisobobar ar papada da tetekakananan n PP.. "e

"engngan an memembmbereri i tatandnda a enentatalplpi i akakhihir r dedengnganan &&$ $  dan entalpi a?aldan entalpi a?al dengan

dengan &&00 $ $ 

..

&

&$ $ 

−

−

&&₀₀$ $ 

=

=

∫

∫

ii$ $   (  ( vv

((

11

−

−

 βT  βT 

 ) )

dPdP

+

+

∫

∫

 (  ( ii$ $  cc _p pdT dT 

¿

¿

∫

∫

0 0  P  P vv$ $ dPdP

+

+

∫

∫

0 0 T  T  cc _P P$ $  dT dT  !!

#eterangan  #eterangan 

vv$ $   H @olum molar at padat pada nol mutlak H @olum molar at padat pada nol mutlak

cc p p $ $ 

 H kapasitas kalor molar

 H kapasitas kalor molar pada tekananpada tekanan

P 

P 

 tetap. tetap.

Sekarang!tekanan pada sebuah titik pada kur@a sublimasi untuk Sekarang!tekanan pada sebuah titik pada kur@a sublimasi untuk hampir semua at padat biasanya amat ke$il. Misalnya! untuk es biasa hampir semua at padat biasanya amat ke$il. Misalnya! untuk es biasa berkisar antara  hingga sekitar : PaJ untuk kadmium dari  hingga % berkisar antara  hingga sekitar : PaJ untuk kadmium dari  hingga % Pa. ,adi! jika kita batasi pemakaian rumus ini at padat pada temperatur  Pa. ,adi! jika kita batasi pemakaian rumus ini at padat pada temperatur 

dengan tekanan uap amat ke$il!kita

dengan tekanan uap amat ke$il!kita dapat mengabaikandapat mengabaikan

∫

∫

0 0  P  P vv$ $   dP!dan dP!dan & &$ $ 

=

=

∫

∫

0 0 T  T 

cc _p p$ $  dT dT 

+

+

&&₀₀$ $     D%.8ED%.8E

#

#aarreennaa cc p p $ $ 

sua

suatu tu at at padpadat at tidtidak ak berberubaubah h banbanyayak k terterhadhadapap tekanan!harga

tekanan!harga cc p p $ $ 

 pada tekanan atmosfer dapat dipakai dalam integral  pada tekanan atmosfer dapat dipakai dalam integral di

di ataatas. s. /nt/ntalpalpi i uap uap jenjenuh uh yanyang g ditditujuujukan dalam kan dalam gamgambar bar %.%.% % dapdapatat dihitung berdasarkan anggapan bah?a uap jenuh pada tekanan rendah dihitung berdasarkan anggapan bah?a uap jenuh pada tekanan rendah ber

berkelkelakuakuan an sepseperterti i gas idealgas ideal. . #em#embalbali i ke ke perpersasamaamaan n umuumumm cc _P P HH

((

 ∂ ∂ && ∂

∂T T 

))

 p p dan mengidan mengingangat t bahbah?a ?a ententalpalpi i gas ideal gas ideal sesebagbagai ai funfungsi gsi dardarii temperatur saja!kita dapatkan

temperatur saja!kita dapatkan

d& d&$ $$ $ $ $ 

=

=

cc p p $$ $$ $ $  dT dT ..

"engan mengintegrasi dari nol mutlak hingga

"engan mengintegrasi dari nol mutlak hingga

T 

T 

!kita dapatkan!kita dapatkan & &$ $$ $ $ $ 

=

=

∫

∫

0 0 T  T 

cc _p p$ $ $ $ $ $ 

+

+

dT dT 

+

+

&&₀₀$$ $ $$ $     D%.;ED%.;E "engan