KALIBRASI TERMOMETER

Kalibrasi termometer adalah proses membuat skala pada sebuah termometer. Berikut ini beberapa langkah melakukan kalibrasi termometer. Pertama, siapkan sebuah termometer air raksa atau termometer alkohol tanpa skala. Kedua, siapkan es secukupnya. Ketiga, siapkan air secukupnya.Keempat, siapkan sebuah pemanas air yang bisa digunakan untuk memanaskan air hingga mendidih. Kelima, masukkan es dan air ke dalam sebuah wadah (air dan es mempunyai massa yang sama). Setelah itu, masukkan termometer ke dalam wadah yang berisi air dan es.

Pada mulanya termometer bersentuhan dengan udara sehingga termometer lebih panas dari es. Setelah dimasukkan ke dalam wadah, panjang kolom air  raksa  akan berkurang karena campuran air dan es lebih dingin. Biarkan hingga panjang kolom air raksa tidak berubah (permukaan atas air raksa tidak bergerak). Ketika panjang kolom air raksa tidak berubah, campuran es batu dan air telah berada dalam kesetimbangan termal. Tandai posisi kolom air raksa tersebut (tandai bagian ujung atas kolom air raksa). Ini adalah suhu titik es atau titik beku air.

Keenam, didihkan air menggunakan pemanas listrik atau kompor J. Masukkan termometer ke dalam wadah yang berisi air yang sedang dipanaskan. Ketika air semakin panas atau suhu air meningkat, panjang kolom air raksa juga semakin bertambah (permukaan air raksa bergerak ke atas). Setelah air mendidih, permukaan atas raksa berhenti bergerak. Tandai ujung kolom air raksa tersebut. Ini adalah temperatur titik didih air atau titik uap.

Apabila anda ingin membuat skala Celcius, jarak antara kedua tanda dibagi menjadi 100 garis di mana jarak antara setiap garis harus sama. Tanda bagian bawah = 0^o C, sedangkan tanda bagian atas = 100^o C. Lihat gambar di samping.

Suhu titik es dan suhu titik uap bergantung pada tekanan udara. Karenanya termometer yang dikalibrasi di tempat yang tekanan udaranya berbeda akan memberikan hasil berbeda. Termometer raksa yang biasa digunakan dikalibrasi pada tekanan udara 1 atmosfer sehingga suhu titik beku air adalah 0 ^oC dan suhu titik didih adalah 100 ^oC.

Termometer biasa seperti termometer raksa atau termometer alkohol, biasanya bersifat terbatas. Termometer tersebut tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (lebih rendah dari 0^oC) atau suhu yang sangat tinggi (lebih tinggi dari 100^oC).

SUHU DAN KALOR

Suhu. Konsep suhu atau temperatur sebenarnya berawal dari rasa panas dan dingin yang dialami oleh indera peraba kita. Berdasarkan apa yang dirasakan oleh indera peraba, kita mengatakan suatu benda lebih panas dari benda yang lain atau suatu benda lebih dingin dari benda lain. Benda yang panas memiliki suhu yang lebih tinggi sedangkan benda yang dingin memiliki suhu yang lebih rendah. Semakin dingin suatu benda, semakin rendah suhunya. Sebaliknya, semakin panas suatu benda, semakin tinggi suhunya. Ukuran panas atau dinginnya suatu benda ini disebut suhu (temperature). Dalam pokok bahasan teori kinetik gas yang akan dipelajari nanti di kelas XI, anda akan memahami lebih mendalam pengertian suhu; apa yang terjadi pada molekul-molekul penyusun suatu benda sehingga tersebut benda bisa terasa panas, hangat, sejuk atau dingin.

Kalor. Apabila benda-benda yang memiliki perbedaan suhu saling bersentuhan, akan ada perpindahan panas atau sering disebut kalor, dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Perpindahan kalor terhenti setelah benda-benda yang bersentuhan mencapai suhu yang sama. Misalnya jika kita mencampur air panas dengan air dingin, biasanya kalor berpindah dari air panas menuju air dingin. Ketika kita memasukkan besi panas ke dalam air dingin, kalor berpindah dari besi yang lebih panas menuju air. Kalor akan berhenti mengalir setelah besi dan air mencapai suhu yang sama. Ketika dokter atau perawat menempelkan termometer ke tubuhmu, kalor berpindah dari tubuhmu menuju termometer. Perpindahan kalor terhenti setelah tubuhmu dan termometer telah mencapai suhu yang sama. Jika termometer yang digunakan adalah termometer raksa maka ketika tubuhmu dan termometer mencapai suhu yang sama, permukaan air raksa berhenti bergerak. Angka yang ditunjukkan permukaan air raksa merupakan suhu tubuhmu saat itu.

Secara alami, kalor dengan sendirinya berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Perpindahan kalor cenderung menyamakan suhu benda yang saling bersentuhan. Pada abad ke-18, para fisikawan menduga bahwa aliran kalor merupakan gerakan suatu fluida, suatu jenis fluida yang tidak kelihatan (fluida adalah zat yang dapat mengalir. Fluida meliputi zat cair dan zat gas. Air (zat cair) termasuk fluida karena dapat mengalir. Udara juga termasuk fluida karena dapat mengalir). Fluida tersebut dinamakan caloric. Teori mengenai calorictidak digunakan lagi karena berdasarkan hasil percobaan, keberadaan caloric ini tidak bisa dibuktikan. Pada abad ke-19, seorang fisikawan Inggris bernama James Prescott Joule (1818-1889) mempelajari cara memanaskan air dalam sebuah wadah menggunakan roda pengaduk dan membandingkan memanasnya air akibat putaran roda pengaduk dengan memanasnya air dalam wadah yang disentuhkan dengan nyala api atau sumber listrik. Berdasarkan percobaannya, Joule menyimpulkan bahwa kalor bukan energi (kalor bukan suatu jenis energi tertentu, seperti energi kinetik, energi potensial, energi kimia dll). Kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Jadi ketika kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah, sebenarnya energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Perpindahan energi terhenti setelah benda-benda yang bersentuhan mencapai suhu yang sama atau setimbang termal.

SOURCE : Gurumuda.net

DEFINISI ENTROPI

Entropi menggambarkan kecenderungan untuk sistem untuk pergi dari keadaan organisasi yang lebih tinggi ke keadaan organisasi terendah pada tingkat molekuler. Dalam kehidupan sehari-hari Anda, Anda secara intuitif memahami bagaimana entropi bekerja setiap kali Anda menuangkan gula dalam kopi atau melelehkan es batu dalam gelas. Entropi dapat mempengaruhi ruang di mana substansi menyebar, perubahannya fase dari padat ke cair ke gas, atau posisinya. Dalam fisika, entropi adalah pengukuran secara matematis perubahan energi potensial dari lebih besar ke yang lebih rendah, berkaitan dengan hukum kedua termodinamika.

Entropi berasal dari kata Yunani yang berarti, “transformasi.” Definisi ini memberi kita wawasan tentang mengapa hal-hal yang tampaknya berubah tanpa alasan. Sistem hanya dapat mempertahankan organisasi pada tingkat molekuler asalkan energi ditambahkan. Misalnya, air akan mendidih hanya selama Anda menempatkan panci di atas api. Anda menambahkan kalor, bentuk energi kinetik, untuk mempercepat molekul di dalam air. Jika sumber panas dipindahkan, kita semua bisa menebak bahwa air secara bertahap akan mendinginkan sekitar suhu kamar. Hal ini disebabkan entropi, karena molekul air cenderung memakai akumulasi energi potensial, pelepasan panas, dan berakhir dengan energi potensial yang lebih rendah.

Temperatur bukan satu-satunya yang terlibat dalam transformasi entropi. Perubahan selalu melibatkan pergerakan dari disequilibrium ke ekuilibrium, secara konsisten dengan pindah ke urutan yang menurun. Misalnya, molekul selalu menyebar seragam untuk mengisi wadah. Ketika kita meneteskan pewarna makanan dalam kaca bening air, bahkan jika kita tidak aduk, penurunan konsentrasi bersatu secara bertahap akan menyebar sampai setiap bagian dari air memiliki kepadatan warna yang sama.

Tipe lain dari entropi yang ada hubungannya dengan gerakan yang terlihat (sebagai lawan dari gerakan tak terlihat atau panas) melibatkan gravitasi. Kecuali kita menempatkan energi ke dalam sistem, seperti lengan dan bola, dengan mengangkat sebuah objek, itu jatuh ke tanah. Posisi tinggi memiliki energi potensial yang lebih tinggi. Ini akan dikonversi menjadi energi kinetik gerak saat benda jatuh. Tujuannya selalu berakhir dengan posisi yang memungkinkan energi potensial terendah, seperti bertumpu terhadap lantai.

Dalam istilah yang lebih teknis, entropi adalah nilai tertentu yang mengukur berapa banyak energi yang dilepaskan dalam sistem ketika mengendap menjadi energi potensial terendah. Entropi menilai jumlah gangguan, dipahami sebagai perubahan dalam panas, dari titik sebelumnya ke titik kemudian dalam waktu. Ini harus terjadi dalam sistem “tertutup”, di mana tidak ada kebocoran energi dalam atau keluar. Secara teoritis, yang dapat diukur, tetapi secara praktis sangat sulit untuk membuat skenario benar-benar tertutup. Dalam contoh pewarna makanan yang diberikan di atas, beberapa larutan pewarna makanan mungkin menguap, proses yang terpisah dari distribusi seragam zat terlarut.

Source : Sridianti.com

Pengertian Entalpy dan Perubahan Entalpi Pembakaran Standar

Pengertian 

Entalpi adalah istilah dalam termodinamika  yang menyatakan jumlah energi internal dari suatu sistem termodinamika ditambah energi yang digunakan untuk melakukan kerja. Dari tinjauan, entalpi tidak bisa diukur, namun yang bisa dihitung adalah nilai perubahannya. Secara matematis, perubahan entalpi dapat dirumuskan sebagai berikut:

ΔH = ΔU + PΔV

di mana: 

H = entalpi sistem ( joule )

U = energi internal ( joule )

P = tekanan dari sistem ( Pa )

V = volume sistem ( m³ )

Entalpi = H = Kalor reaksi pada tekanan tetap = Qp
Perubahan entalpi adalah perubahan energi yang menyertai peristiwa perubahan kimia pada tekanan tetap.

a.	Pemutusan ikatan membutuhkan energi (= endoterm) Contoh: H2 ®   2H - a kJ ; DH= +akJ
b.	Pembentukan ikatan memberikan energi (= eksoterm) Contoh: 2H ®   H2 + a kJ ; DH = -a kJ

Perubahan entalpi pembakaran standar 

adalah perubahan entalpi total pada suatu sistem reaksi ( dimana rekatan dan produk reaksi dinyatakan sebagai sistem termodinamik ) yang terjadi ketika satu molekul bereaksi sempurna dengan oksigen yang terjadi pada 298K dan tekanan atmosfer 1 atm. Umumnya, nilai entalpi pembakaran dinyatakan dalam joule atau kilojoule per satu mol reaktan yang berekasi sempurna dengan oksigen.

Hampir semua reaksi pembakaran akan menghasilkan nilai perubahan entalpi negatif (ΔH_comb < 0).

Perubahan entalpi pembakaran standar dinyatakan dalam  or

Source : http://technologykimiaherisantoso.blogspot.com/

PRINSIP ENTROPI

1. Keadaan gas lebih bolehjadi daripada keadaan cair dan keadaan cair lebih bolehjadi daripada keadaan padat.

            Atom-atom dalam molekul gas lebih independen satu sama lain daripada cair atau padatan sehingga entropi gas lebih besar daripada entropi cair dan entropi cair lebih besar daripada entropi padatan.

Proses pelelehan dan penguapan melibatkan suatu peningkatan entropi. Apabila dibandingkan antara entropi pelelehan dan entropi penguapan maka perubahan entropi penguapan(sublimasi) relative lebih tinggi daripada entropi pelelehan. Hal ini disebabkan oleh perbedaan tingkat ketidakteraturan antara cair dan gas yang relatif tinggi. Disamping itu, interaksi utama antar molekuler cairan normal melibatkan gaya Van der Waals. Entropi cair akan lebih besar jika interaksi antar kutub lebih kuat atau terjadi jembatan protonik dalam cairan.  Beberapa nilai entropi zat dalam berbagai fasa pada suhu 25 ^oC disajikan dalam Tabel 1.1.

Tabel 1.1  Nilai entropi zat dalam berbagai fasa pada suhu 25 ^oC (kal/der.mol)

Zat	Padat	Cair	Gas
Na	12,3	13,83	36,71
P	9,82	10,28,	38,98
Si	4,43	11,21	40,12
Pb	15,50	17,14	41,89
H2O	-	16,72	45,11
CH3OH	-	30,30	56,80
SiO2	10,00	11,35	54,62
Li2O	8,98	9,86	56,03
BeO	3,38	10,50	47,21
TiO2	12,01	15,43	56,44
PbO	15,59	20,55	57,35
BCl3	45,30	-	85,30
NaCl	17,33	30,22	54,88
HgBr2	40,71	46,80	76,51

2.      Gas-gas monoatomik lebihboleh jadi daripada gas poliatomik oleh karena itu gas-gas monoatomik cenderung memiliki entropi yang lebih tinggi daripada gas-gas poliatomik.

Gas-gas monoatomik memiliki derajatketidak teraturan yang lebih tinggi daripada gas-gas poliatomik. Pembentukan molekul poliatomik dengan struktur yang pasti dan tertentu akan meningkatkan keteraturan molekul poliatomik sehingga akan menurunkan entropi molekul poliatomik. beberapa nilai entropi gas monoatomik dan poliatomik disajikan dalam Tabel 1.2.

Tabel 1.2 Beberapa nilai entropi gas monoatomik dan poliatomik (kal/der.mol)

Gas monoatomik	Entropi	Gas poliatomik	Entropi
H	27,4	H2	15,6
N	36,6	N2	22,9
O	38,5	O2	25,5
F	37,9	F2	24,4
Si	40,1	Si2	17,5
P	39,0	P2	26,1
S	40,1	S2	27,3
Cl	39,5	Cl2	26,6

3. Padatan amorf lebih bolehjadi daripada padatan kristal sederhana dan padatan kristal sedrhana lebih boleh jadi daripada padatan kristal kompleks.
4. Senyawa molekuler adisi atau senyawa kompleks koordinasi kurang boleh jadi daripada komponen-komponen penyusunnya. Contoh [K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃] komponen-komponen penysunnya adalah K₂SO₄SO dan Al₂(SO₄)₃.
5. Senyawa-senyawa yang tersusun dari unsur-unsur dengan berat atom yang lebih tinggi cenderung memiliki entropi yang lebih tinggi. Beberapa contoh disajikan dalam Tabel 1.3
6. Pada  temperatur biasa pengaruh entropi pada arah reaksi umumnya relatif kecil kecuali jika selisih energi ikat total produk dan reaktan relatif kecil.
7. Semua reaksi kimia yang melibatkan kenaikan entropi akan  berlangsung secara spontan pada temperatur yang cukup tinggi.

     Tabel 1.3 Pengaruh massa terhadap entropi gas pada suhu 25^oC (kal/der.mol)

X	F	Cl	Br	I
HX	41,51	44,65	-	-
NaX	51,70	54,88	-	-
MgX2	55,89	61,50	-	-
PbX2	69,35	76,63	82,43	85,91
BX3	60,71	69,32	-	-
ZrX4	76,95	87,37	98,78	108,42
NOX	59,27	-	65,38	67,67

Penurunan Rumus Effisiensi Mesin Carnot

MESIN KALOR

Ketika mengubah energi termal menjadi energi mekanik (kerja), efisiensi termal dari mesin kalor adalah persentase dari energi panas yang ditransformasikan menjadi kerja. Efisiensi termalnya didefinisikan dengan

Efisiensi Carnot

Hukum kedua termodinamika menaruh batas fundamental pada efisiensi termal dari mesin kalor. Dan secara mengejutkan, bahkan mesin ideal yang tak memiliki gesekan tidak bisa mengubah seluruhnya panas yang masuk menjadi kerja. Faktor yang membatasi diantaranya temperatur panas yang masuk ke mesin, , dan temperatur pembuangan, , yang diukur dengan suhu mutlak Kelvin.

Batas nilai ini dinamakan efisiensi siklus Carnot karena siklus yang menggerakannya dinamakan siklus Carnot. Di dunia ini belum ada mesin kalor yang bisa melebihi efisiensi ini, bagaimanapun desainnya.

Contoh dari  adalah temperatur dari uap panas yang menggerakkan turbin pembangkit listrik, atau temperatur bahan bakar yang dibakar di mesin pembakaran dalam. biasanya adalah temperatur di mana mesin itu berada, atau temperatur air danau / laut di mana panas dari pembangkit listrik dibuang.

Dalam kenyataannya, tidak ada mesin yang mampu mengoperasikan siklus yang menyamai efisiensi mesin Carnot. Mesin Carnot hanya berlaku pada mesin yang menggunakan kalor sebagai inputnya. Mesin yang tidak membakar bahan bakar untuk menjadikannya kerja seperti fuel cell, memiliki efisiensi yang melebihi efisiensi Carnot.

Karena  bergantung pada temperatur di mana mesin berada, peran pendingin mesin sangat berguna untuk meningkatkan efisiensi mesin.

Source : id.wikipedia.com