Entalpi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Ayub~idwiki (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (54 revisi perantara oleh 33 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Termodinamika|expanded=Potensial}}
'''Entalpi''' adalah kaidah dalam [[termodinamika]] yang menyatakan jumlah [[energi dalam]], volume dan tekanan [[panas]] dari suatu zat.{{Sfn|Suyitno, Sujono, dan Dharmanto|2010|p=43}} Satuan [[SI]] dari entalpi adalah [[joule]], namun digunakan juga satuan [[British thermal unit]] dan [[kalori]]. Total entalpi ('''H''') tidak bisa diukur langsung. Sama seperti pada mekanika klasik, hanya perubahannya yang dapat dinilai. Entalpi merupakan potensial termodinamika, maka untuk mengukur entalpi suatu sistem, kita harus menentukan titik reference terlebih dahulu, baru kita dapat mengukur perubahan entalpi Δ''H. ''. Perubahan Δ''H'' bernilai positif untuk [[reaksi endoterm]] dan negatif untuk [[Reaksi eksoterm|eksoterm]].
Untuk proses dengan tekanan konstan, Δ''H'' sama dengan perubahan energi dalam sistem ditambah kerja yang dilakukan sistem pada lingkungannya.<ref>G.J. Van Wylen and R.E. Sonntag (1985), ''Fundamentals of Classical Thermodynamics'', Section 5.5 (3rd edition), John Wiley & Sons Inc. New York. ISBN 0-471-82933-1</ref> Maka, perubahan entalpi pada kondisi ini adalah panas yang diserap atau dilepas melalui [[reaksi kimia]] atau [[perpindahan panas]] eksternal.
:<math>H = U + PV \,</math>▼
Entalpi [[gas ideal]], solid, dan liquid tidak tergantung pada tekanan. Benda nyata pada temperatur dan tekanan ruang biasanya kurang lebih mengikuti sifat ini, sehingga dapat menyederhanakan perhitungan entalpi.
== Definisi formal ==
Entalpi dari suatu sistem homogen didefinisikan sebagai:<ref>E.A. Guggenheim, Thermodynamics, North-Holland Publisching Company, Amsterdam, 1959</ref><ref>{{Cite book|author=Zumdahl, Steven S.|chapter=Thermochemistry|title=Chemistry|publisher=Cengage Learning|year=2008|isbn=978-0-547-12532-9|page=243|url=http://books.google.com/books?id=LLWkH82PNbYC&pg=PA243}}</ref>
di mana:
* ''H'' = entalpi sistem (joule)
* ''U'' = [[energi
* ''P'' = [[tekanan]] dari sistem (Pa)
* ''V'' = [[volume (termodinamika)|volume]] sistem (<math>m^3</math>)
Entalpi adalah [[properti ekstensif]] yang berarti untuk sistem homogen, besarnya berbanding lurus dengan ukuran sistem. Terkadang digunakan juga entalpi spesifik ''h'' =''H/m'' dengan ''m'' adalah massa sistem, atau entalpi molar ''H''<sub>m</sub> = ''H/n'', dengan ''n'' adalah jumlah mol (''h'' dan ''H''<sub>m</sub> adalah [[properti intensif]]. Untuk sistem tak homogen, entalpi adalah jumlahan entalpi dari beberapa subsistem
:<math>H = \Sigma_k H_k</math>
dengan ''k'' merujuk pada beberapa subsistem. Pada kasus untuk nilai ''p'', ''T'', dan komposisi yang berbeda-beda maka jumlah menjadi integral:
:<math>H = \int \rho h \mathrm{d}V,</math>
dengan ''ρ'' adalah densitas.
Entalpi ''H''(''S,p'') dari suatu sistem homogen dapat diturunkan sebagai fungsi karakteristik ''S'' dan tekanan ''p'' sebagai berikut: kita mulai dari [[hukum pertama termodinamika]] untuk sistem tertutup
:<math>\mathrm{d} U = \delta Q -\delta W.</math>
Disini, δ''Q'' adalah sejumlah kecil panas yang ditambahkan dalam sistem dan δ''W'' adalah sejumlah kerja yang dilakukan sistem. Untuk sistem homohen hanya proses reversibel yang dapat berlangsung sehingga [[hukum kedua termodinamika]] menyatakan δ''Q'' = ''T''d''S'' dengan ''T'' adalah [[temperatur absolut]] sistem. Jika hanya kerja PV yang ada, δ''W'' = ''p''d''V''. Sehingga
:<math>\mathrm{d} U = T\mathrm{d}S-p\mathrm{d}V.</math>
Menambahkan d(''pV'') di kedua sisi sehingga menjadi
:<math>\mathrm{d}U+ \mathrm{d}(pV) = T\mathrm{d}S-p\mathrm{d}V+ \mathrm{d}(pV)</math>
atau
:<math>\mathrm{d} (U + pV) = T\mathrm{d}S+V\mathrm{d}p.</math>
Maka
:<math>\mathrm{d} H(S,p) = T\mathrm{d} S + V \mathrm{d} p.</math>
== Jenis ==
=== Entalpi pembentukan ===
Entalpi pembentukan adalah perubahan sejumlah panas dari pembentukan tiap 1 [[mol]] suatu [[Senyawa kimia|senyawa]] dari unsur-unsurnya pada keadaan normal. Standar nilai normal ditentukan pada suhu 298 <sup>o</sup>[[Kelvin|K]] dan tekanan 100 [[Pascal (satuan)|kPa]]. Pada unsur bebas, entalpi pembentukan memiliki standar bernilai nol. Entalpi pembentukan pada kondisi standar disimbolkan dengan Δ𝐻<sub>𝑓</sub><sup>𝑜</sup>. Penggabungan entalpi pembentukan unsur atau senyawa dapat digunakan untuk menghitung perubahan entalpi dalam reaksi kimia. Persamaan yang digunakan dalam menentukan perubahan entalpi reaksi yaitu: Δ𝐻<sup>𝑜</sup>(reaksi) = ΣΔ𝐻<sub>𝑓</sub><sup>𝑜</sup>(produk) - ΣΔ𝐻<sub>𝑓</sub><sup>𝑜</sup>(reaktan).{{Sfn|Kilo|2018|p=138}}
=== Entalpi atomisasi ===
Entalpi atomisasi adalah kebutuhan energi untuk menghasilkan 1 mol atom gas pada suatu unsur. Nilai entalpi atomisasi ditentukan selama suatu unsur berada pada temperatur ruang dalam fasa normalnya . Entalpi atomisasi digunakan untuk mengukur pembentukan senyawa [[logam]] melalui pemutusan ikatan logam.{{Sfn|Kilo|2018|p=141}}
=== Entalpi pembakaran ===
Entalpi pembakaran adalah perbedaan antara entalpi [[produk]] pada kondisi tertentu dan entalpi [[Pereaksi kimia|reaktan]] pada tingkat keadaan yang sama. Perhitungan entalpi pembakaran dilakukan pada pembakaran secara sempurna. Jumlah perubahan entalpi yang dihasilkan selama proses reaksi kimia disebut panas reaksi. Penghitungan panas reaksi dapat dihitung ditentukan melalui perbedaan antara panas pembentukan antara produk dengan reaktan.{{Sfn|Suyitno, Sujono, dan Dharmanto|2010|p=46}}
== Penerapan ==
=== Kinerja mesin refrigerasi kompresi uap ===
[[Mesin refrigerasi]] yang menerapkan sistem kompresi uap, memiliki beberapa jenis proses kerja yang memerlukan pengukuran nilai. Unjuk kerja dari mesin refrigerasi kompresi uap ditentukan oleh kerja kompresi, laju pengeluaran kalor, efek [[refrigerasi]], dan koefisien performansi. Kerja kompresi persatuan massa [[refrigeran]] ditentukan oleh perubahan entalpi sehingga perhitungan masing-masing nilai unjuk kerja dibantu dengan penggunaan sketsa proses pada diagram tekanan-entalpi dan tabel sifat-sifat refrigeran.<ref>{{Cite book|last=Firman dan Anshar, M.|first=|date=2019|url=|title=Refrigerasi dan Pengkondisian Udara|location=Makassar|publisher=Garis Putih Pratama|isbn=978-623-91023-0-2|pages=40.|quote="Parameter-parameter prestasi mesin refrigerasi kompresi uap, antara lain : kerja kompresi, laju pengeluaran kalor, efek refrigerasi, dan koefisien performansi (coefficient of performance, COP). Penentuan parameter-parameter tersebut dapat dibantu dengan penggunaan sketsa proses pada diagram tekanan-entalpi dan tabel sifat-sifat refrigeran. Kerja kompresi persatuan massa refrigeran ditentukan oleh perubahan entalpi."|url-status=live}}</ref>
== Fenomena ==
=== Konveksi ===
Dalam termodinamika, aliran entalpi menyebabkan terjadinya peristiwa perpindahan [[panas]] secara [[konveksi]]. Perpindahan panas menggunakan aliran [[fluida]] yang dinyatakan sebagai aliran entalpi, bukan aliran panas.<ref>{{Cite book|last=Utami, H., dan Azhar|first=|date=2017|url=http://repository.lppm.unila.ac.id/8071/1/Buku%20Ajar%20TMP%20Herti%20Azhar%202017.pdf|title=Transfer Massa dan Panas|location=Bandar Lampung|publisher=Tekkim Publishing|isbn=978-979-9809-55-1|pages=55|url-status=live}}</ref>
== Referensi ==
{{reflist}}
== Daftar pustaka ==
# {{cite book|last=Kilo|first=Akram La|date=|year=2018|url=https://repository.ung.ac.id/get/karyailmiah/3248/Kimia-Anorganik-Struktur-dan-Kereaktifan.pdf|title=Kimia Anorganik: Struktur dan Kereaktifan|location=Gorontalo|publisher=UNG Press|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Kilo|2018}}|url-status=live}}
# {{cite book|last=Suyitno, Sujono, A., dan Dharmanto|first=|date=|year=2010|url=https://digilib.uns.ac.id/dokumen/download/220948/MjIwOTQ4|title=Teknologi Biogas: Pembuatan, Operasional, dan Pemanfaatan|location=Yogyakarta|publisher=Graha Ilmu|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Suyitno, Sujono, dan Dharmanto|2010}}|url-status=live}}
[[Kategori:Termodinamika]]
[[Kategori:Besaran fisika]]
| |||