Sesi 2 Diskusi 2 Kesetimbangan Thermodinamika

Sesi 2
Diskusi 2 Kesetimbangan Thermodinamika

Materi 1 Link Referensi :

Diskusi 2

Kesetimbangan

Pertanyaan :

Demi memperdalam pemahaman Anda terkait materi ini, aktif berdiskusi dan jawablah pertanyaan berikut ini!

1. Jelaskan suatu sistem dalam keadaan setimbang mekanis, setimbang termal dan setimbang secara kimia!
2. Penjelasan sistem lain secara umum, kita tetap menggunakan simbol X dan Y untuk pasangan koordinat bebas, di mana simbol X sebagai gaya umum (misalkan tekanan gas), dan Y sebagai perpindahan atau perubahan secara umum (misalkan volume gas). Jelaskan dinding dapat bersifat sebagai adiabatik atau diathermis pada gambar di bawah ini sehingga sistem mencapai keadaan setimbang!

Jawaban Pertanyaan 1 :

Kesetimbangan Mekanis

Kesetimbangan mekanis terjadi apabila tidak ada gaya yang tak berimbang dibagian dalam sistem dan juga antara sistem dan lingkungannya. Ini berarti bahwa gaya harus sama di bagian  dalam  sistem dan juga antara sistem dan lingkungannya. Salah satu contoh gaya  adalah tekanan. Jika tekanannya sama dibagian dalam sistem dan juga antara sistem dan lingkungannya, berarti keseimbangan mekanik tercapai. Jika tidak ada kesetimbangan mekanik, sistem akan berusaha untuk mencapai kesetimbangan.

Kesetimbangan Termal

Kesetimbangan termal terjadi apabila semua bagian dalam sistem bertemperatur sama dan sistem juga memiliki suhu yang sama dengan lingkungannya.

Contoh: Pernah mandi menggunakan air hangat ? Air hangat yang digunakan untuk mandi juga bisa diperoleh dengan mencampur air panas yang mempunyai suhu lebih tinggi dengan air dingin yang mempunyai suhu lebih rendah. Setelah didiamkan selama beberapa saat, campuran air panas dan air dingin berubah menjadi air hangat. Suhu air hangat (campuran air panas dan air dingin) tentu saja lebih rendah dari suhu air panas dan lebih tinggi dari suhu air dingin.

Air menjadi hangat adalah tercapainya kesetimbangan termal

Kesetimbangan Kimia

kesetimbangan kimia terjadi apabila suatu sistem tidak mengalami perubahan spontan dalam struktur internalnya, seperti reaksi kimia . Dalam beberapa sistem ini dapat berarti bahwa reaksi kimia telah berhenti. Dalam kesetimbangan kimia, tidak mengalami perpindahan  materi dari satu sistem ke bagian sistem lainnya.Contohnya tidak terjadi difusi atau pelarutan.

Jawaban Pertanyaan 2 :

Suatu sistem dengan koordinat X dan Y memiliki nilai tetap yang berarti konstan selama keadaan luar tidak berubah atau disebut keadaan setimbang. Percobaan telah menunjukkan bahwa adanya keadaan setimbang dalam suatu sistem bergantung pada dekatnya sistem lain dan batas (dinding) yang memisahkan dengan sistem yang berbeda. Dinding dapat bersifat sebagai adiabatik atau diatermis dalam kasus ideal. 

Dinding adiabatik adalah dinding yang tidak dapat dilewati  kalor. Contohnya kayu, beton, asbes atau karet sintetis.

Jika batasnya adalah adiabatik (lihat Gambar (a)) maka keadaan setimbang untuk sistem A akan berdampingan dengan keadaan setimbang dari sistem B untuk semua nilai besaran, X,Y dan X”, Y‟ - tersedia hanya jika batas tersebut mampu bertahan terhadap tegangan berbeda yang diberikan antara dua pasang koordinat tersebut. Kayu, beton, asbes atau karet sintetis merupakan cara untuk perbaikan percobaan yang mendekati dinding adiabatik yang ideal .

Dinding diatermis adalah dinding yang dapat dilewati kalor. Contohnya lembaran logam.

Jika dua sistem dipisahkan oleh dinding diatermis seperti yang ditunjukkan Gambar (b), nilai X, Y dan X‟, Y‟ akan berubah secara spontan sampai keadaan setimbang tercapai dari gabungan sistem tersebut. Dua sistem tersebut kemudian dikatakan terjadi kesetimbangan temperatur antara satu dengan yang lain.

Jawaban Diskusi 2 Kesetimbangan            Download Link