-PENYAJIAN SISTIMATIKA DAN METODOLOGI TENTANG MATERl TEORI KlNETlK GAS DAN TERMODINAMIKA KEPADA GURUGURU FISIKA SMU SE-KABUPATEN PADANG PAFUAMAN
LAPORAN PELAKSANAAN KEGIATAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
Drs. Ahmad -Fauzi, MSi . Dilaksanakan atas biaya SPP/DPP
JURUSAN FISIKA TAHUN ANGGARAN 1999/2000
LEMBAGA PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT UNIVERSTTAS NEGERT PADANG I
ha,
1999
RINGKASAN
Dalam beberapa tahun terakhir, .pengajaran fisika banyak menjadi sorotan dari masyarakat. Sementara bagi siswa, pelajaran fisika dianggap sulit, tetapi apa sesungguhnya yang menjadi kesulitan siswa, jarang di disk-usikan. Salah satu materi fisika yang dianggap sulit oleh siswa SMU adalah teori kinetik gas dan termdinamika. Bebaapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya seperti Boko, (1990), Kesidou & Duit (2993) dan Lewis & Linn, (2994) menunjukkan bahwa siswa sulit membedakan antara suhu dan kalor. Di SMU, materi Termodinamika diajarkan setelah Teori Kinetik Gas. Sernentara di Jurusan Fisika FMPA Unive~sitasNegeri Padang materi Teori Kinetik Gas yang diberikan justru setelah materi (matakuliah) Termodinamika. Meskipun mang lingkup kedua materi hampir sama, tetapi di aja~kandengan pendekatan yang berbeda. Teori Kinetik Gas diajarkan dengan pendekatan mikroskopik sedangkan Termodinamika diaja~kan dengan pendekatan makroskopik. Bila guru-guru tidak mempunyai pengetahuan yang cukup tentang kedua pendekatan di atas, maka tentu guru-gum akan kesulitan dalam mengajarkannya di sekolah. Yang menjadi pertanyaan "Bagaimana pemahaman guru-guru fisika SMU terhadap materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika". Untuk menjawab pertanyaan di atas maka realisasi dari kegiatan ini meliputi ; memperkenalkan kurikulum fisika sebagai pendekatan siklus, menguraikan materi Teori Kinetik Gas berhsarkan model .partikelimolekul (mikroskopik) dan menguraikan materi Termodinamika berdasarkan pendekatan makroskopik dalarn suatu tata urut yang sesuai dengan turrtutan kurikulum SMU. Kegiatan ini & laksanakan pada tanggal 2 Oktober 1999 di SMU 1. Padang-Pariaman dengan jumlah peserta 7 orang. Faktor~faktor.pendukung adalah adanya peran aktif dari penyuluh, peran aktif dari peserta dan bantuan biaya dari SMU penyelenggara dan Jurusan Fisika-UNP. Sedangkan .faktor -falaor penghambat adalah terbatasnya waktu yang tersedia. Untuk mengevaluasi tujuan kegiatan maka di akhir kegiatan cli adakan tes tertulis. Hasil kegiatan ini dapat hgunakan oleh guru-guru untuk menyusun suatu model pembelajaran yang sistimat-isyang dapat .men.ingkatkancaTa belajar sis~vaaktif.
SAMBUTAN KETUA LPKM
Salah satu kegiatan Tridarma Perguruan Tingg yang hams dilaksanakan adalah pengabdian kepada masyarakat. Hal ini merupakan bentuk kepedulian perguruan tingg terhadap peingkatan kualitas hidup masyarakat. Dengan kegiatan tersebut Perguruan Tinggi diharapkan dapat membantu kehidupan masyarakat sejalan dengan tuntutan pembangunan nasional dan daerah. Berbagai bentuk kegatan masyarakat yang dapat dilakukan oleh Universitas Negeri Padang antara lain : mengembangkan hasil pendidikan dan penelitian, memberikan
latihan, penyuluhan,
penataran ceramah
serta
memberikan pelayanan umum atau kegiatan lain yang menunjang pelaksanaan tugas umum pemerintahan dan pembangunan. Oleh karena itu pengabdian masyarakat yang bejudul PENYAJIAN SISTMATIKA DAN METODOLOGI
TENTANG MATERI TEORI KINETIK GAS DAN TERMODINAMTKA KEPADA
GURU-GURU
FISIKA
SMU
SE-KABUPATEN
PADANG
PARIAMAN, diharapkan dapat membantu guru-guru dalam upaya mengatasi kesulitan siswa dalam mernpelajari fisika. Terlaksanannya kegiatan ini adalah berkat dukungan dati berbagai pihak. Untuk itu kami ucapkan terima kasih kepada pelaksana dan semua pihak yang telah berpartisipasi dalam menyukseskan penyelenggaraan kegiatan ini. Semoga bantuan yang telah diberikan akan mendapat balasan yang setimpal.
'2 0 \
--
Drs. Zulkahar Adenan
RINGKASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..
SAMBUTAN KETUA LPKM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DAFTARISI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BAB I
PENDAHULUAN A. Analisis Situasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B. Perurnusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BAB I1
TUJUAN DAN MANFAAT KEGIATAN A.Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.Manfaat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BAB 111
KERANGKA PEMECAHAN MASALAH
BAB IV
PELAKSANAAN KEGlATAN A. Realisasi Pemecahan Masalah. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Khalayak Sasaran Yang Strategis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CMetodayangdigunakan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BAB V
HASIL KEGIATAN A. Analisa Evaluasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Hasil Pengabdian Kepada Masyarakat. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C.FaborPendukung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D.FaktorPenghambat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DAFTAR PUSTAKA LAMPLRAN
BAB I
PENDAHULUAN
A. Analisis Situasi Dalam beberapa tahun terakhir, pengajaran fisika banyak menjadi sorotan dari masyarakat. Sementara bagi siswa, pelaj aran fisika dianggap sulit, tetapi apa sesungguhnya yang menjadi kesulitan sis~va,jarang di diskusikan. Sering kali pengajaran fisika lebih mengutamakan penyelesaian matematis dari pada memberikan penekanan-penekanan pada konsep-konsep esensial. Akibatnya pengajaran fisika menjadi sulit dan siswa hanya di sodorkan rumus-rumus tanpa di sertai dengan peristiwa fisis yang melatar belakanginya. Salah satu materi fisika yang dianggap sulit oleh siswa SMU adalah teori kinetik gas dan termodinamika. Hal ini di dasarkan atas beberapa penelitian yang telah dilakukan baik di dalam maupun di luar negeri. Di Indonesia, Boko, (1990) menemukan bahwa banyak siswa berpendapat kapasitor kalor yang besar akan mempunyai kalor yang banyak sehingga suhunya tinggi. Di Jerman, Kesidou & Duit (1993) menemukan bahwa siswa mengalami kesulitan dalam membedakan antara suhu dan kalor dan sedikit siswa yang bisa menjelaskan model partikel untuk menjelaskan proses perpindahan panas. Di Amerika Serikat, Lewis & Linn, (1994) menemukan bahwa konsepsi remaja, dewasa dan ahli (expert) berbedabeda mengenai konsep suhu dan kalor. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa pengajaran teori kinetik gas dan termodinamika di SMU perlu mendapat perhatian serius sebab meskipun rumus-rumus pada kedua materi tidak terlalu rumit tetapi kedua materi sarat dengan konsepkonsep dimana tingkat abstaksinya sangat tinggi. Di SMU, materi Termodinamika diajarkan setelah materi Teori Kinetik Gas. Sementara Di Perguruan Tinggi, khususnya di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Padang materi (matakuliah) termodinamika di ajarkan jwtru sebelum materi Teori Kinetik Gas yang diberikan dalam matakuliah Fisika
Statistik. Dengan kata lain, matakuliah Termodinamika adalah prasyarat bagi matakuliah Fisika Statistik. Ruang lingkup materi termodinamika meliputi konsepkonsep dasar, persamaan keadaan berbagai sistem sederhana, kalor dan hukum ke-no1 termodinamika, energi dalam dan hukum pertama termodinamika, entropi dan hukum kedua termodinamika serta potensial termodinamik. Sedangkan ruang lingkup teori kinetik gas meliputi asumsi dasar tentang gas ideal, tumbukan dengan dinding, persamaan keadaan gas ideal, tumbukan dengan dinding yang bergerak, persamaan keadaan Clausius, persamaan keadaan gas van der Waals, prinsip ekipartisi energi, derajat kebebasan, dan teori klasik dari kapasitas kalor. Sifat-sifat sistem makroskopik pada termodinamika dan hubungan antara sifatsifat yang terukur (persamaan keadaan) diungkap berdasarkan kenyataan eksperimen (pure empirical science). Sebagai sains eksperimen, termodinamika didasarkan pada sejumlah kecil prinsip yang generalisasinya dibuat dari pengalaman yang berhubungan dengan sifat-sifat materi berskala besar (makroskopik). Termodinamika tidak berhipotesa tentang struktur materi berskala kecil (mikroskopik). Dari prinsip-prinsip termodinamika dapat diturunkan hubungan antara besaran-besaran termodinamik seperti koefisien ekspansi, kompresibilitas, kapasitas panas, transfer panas, koefisien magnetik dan koefisien dielektrik terutama yang dipengaruhi oleh suhu. Dilain pihak, terori kinetik mempergunakan teori molekuVmodel molekul untuk meramalkan perilah dan sifat-sifat suatu sistem makroskopik, dimana hukum-hukum mekanika diterapkan pada molekul-molekul individual dan dari hukum-hukum ini diturunkan pemyataan tentang tekanan, energi internal, kapasitas panas, persamaan keadaan dan sifat-sifat termodinamik lainnya. Pendekatan statistik mempunyai kaitan yang erat dengan teori kinetik. Untuk sistem-sistem partikel dimana energi partikel dapat ditentukan dengan bantuan statistik, persamaan keadaan dan persamaan energi suatu subtansi dapat diturunkan.
Jika dilihat dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa ruang lingkup kedua materi hampir sama yaitu sama-sama mempelajari perilaku gas tapi menggunakan pendekatan yang berbeda yaitu makroskopik dan mikroskopik. Pendekatan makroskopik digunakan untuk mempelajari materi termodinamika dan pendekatan mikroskopik digunakan untuk mempelajari materi teori kinetik gas. Bila guru-guru tidak mempunyai pengetahuan yang cukup tentang materi dan untuk menggunakan kedua pendekatan di atas, maka tentu guru-guru akan merasa kesulitan dalam mengajarkannya kepada siswa di depan kelas. Oleh karena itu diperlukan suatu kegiatan pengabdian kepada masyarakat yang be judul :" PENYAJIAN SISTIUATIKA DAN METODOLOGI TENTANG MATERI
TEORI KNl3TIK GAS DAN ERMODINAMIKA KEPADA GURU-GURU FISIKA SMU SE-KABUPATEN PADANG PARIAMAN". Hasil kegiatan ini dapat digunakan guru-guru untuk menyusun suatu model pembelajaran yang sistimatis yang dapat meningkatkan cara belajar sis~vaaktif.
B. Perurnusan
masalah
Berdasarkan analisis situasi yang telah dikemukakan dapat dirurnuskan permasalahan sebagai berikut. Pemahaman guru-guru Fisika SMU terhadap materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika masih belum memadai. Kegiatan pengadian
masyarakat ini merupakan upaya konglcrit
untuk
mengatasi
permasalahan di atas.. Yang menjadi pertanyaan dalam kegiatan pengabdian ini: "Bagaimana pemahaman guru-guru fisika SMU terhadap materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika". Untuk menjawab pertanyaan di atas perlu diadakan kegiatan pengabdian kepada masyrakat dengan menyusun suatu sistimatika dan metodologi pengajaran materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika. Untuk mengevaluasi kegiatan ini, di akhir kegiatan di adakan tes tertulis.
BAB I1
TUJUAN DAN MANFAAT KEGIATAN A. Tujuan Kegiatan
Secara umum kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini bertujuan untuk menjelasan model partikel gas serta keterkaitannya dengan materi dan hukumhukum termodinamika. Secara khusus, kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini bertujuan untuk : 1. Menjelaskan bahwa tekanan gas bergantung kepada energi kinetik rata-rata
partikel gas tersebut.
2. Memahami bahwa suhu sebanding dengan energi kinetik rata-rata partikel gas. 3. Memahami bahwa setiap derajat kebebasan suatu partikel memberikan
konstribusi sebesar 1/2 kT pada energi rata-rata partikel 4. Menjelaskan bahwa dalam suatu sistem termodinamika terdapat hubungan
antara usaha, kalor dan perubahan energi dalam. 5. Menjelaskan bahwa gas dapat menerima usaha dari lingkungan dan
sebaliknya. 6. Menjelaskan bahwa kalor yang diterinia dan usaha yang dilakukan terhadap gas digunakan untuk menambah energi dalamnya. 7. Menjelaskan bahwa kemampuan gas untuk menyerap atau melepaskan kalor
persatuan suhu dinyatakan dengan kapasi tas kalor gas. 8. Menjelaskan bahwa suatu rangkaian proses (siklus) termodinamika dapat menghasil kan usaha. 9. Memahami bahwa efisiensi suatu mesin tidak pernah mencapai 100%. 10. Memahami bahwa tidak mungkin membuat suatu mesin yang mengubah kalor
seluruhnya menjadi usaha luar. 11. Menjelaskan bahwa kalor tidak mungkin berpindah dari sistem bersuhu rendah ke sistem bersuhu tinggi secara spontan.
B.Manfaat Kegiatan Setelah mengikuti kegiatan kepada masyarakat ini di harapkan guru-guru Fisika SMU : 1. Mampu menjelaskan bahwa tekanan gas bergantung kepada energi kinetik
rata-rata partikel gas tersebut.
2. Mampu memahami bahwa suhu sebanding dengan energi kinetik rats-rats partikel gas. 3. Mampu memahami bahwa setiap derajat kebebasan suatu partikel
memberikan konstribusi sebesar 112 kT pada energi rata-rata partikel 4. Mampu menjelaskan bahwa dalam suatu sistem termodinamika terdapat
hubungan antara usaha, kalor dan perubahan energi dalam. 5 . Mampu menjelaskan bahwa gas dapat menerima usaha dari lingkungan dan
sebal i knya .
6 . Mampu menjetaskan bahwa kalor yang diterima dan l~sahayang dilakukan terhadap gas digunakan untuk menambah energi data m nya. 7. Mampu
menjetaskan bahwa kemampuan gas untuk menyerap atau
melepaskan kalor persatuan suhu dinyatakan dengan kapasitas kalor gas. 8. Mampu menjelaslcan bahwa suatu rangkaian proses (siklus) termodinamika
dapat menghasilkan usaha.
9. Mampu memahami bahwa efiiensi suatu mesin tidak pernah mencapai 100% 10. Mampu memahami bahwa tidak mungkin membuat suatu mesin yang
mengubah kalor seluruhnya menjadi usaha luar. 11. Mampu menjelaskan bahwa kalor tidak mungkin berpindah dari sis*tem
bersuhu rendah ke sistem bersuhu tinggi secara spontan.
BAB 111 KERANGKA PEMECAHAN MASALAH
Berdasarkan permasalahan yang di hadapi guru-guru Fisika SMU dalam memahami sistimatika materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika perlu di kaji ruang lingkup materi Teori Kinetik Gas meliputi asumsi dasar tentang gas ideal, persamaan keadaan gas ideal, prinsip ekipartisi energi, derajat kebebasan, dan teori klasik dari kapasitas kalor. Sedangkan ruang lingkup materi Termodinamika meliputi konsepkonsep dasar termodinamika, persamaan keadaan berbagai sistem sederhana, kalor dan hukum ke-no1 termodinamika, energi dalam dan hukum pertama termodinamika, entropi dan hukum kedua termodinamika serta potensial termodinami k. Dalam pelaksanaanya materi di rangkum dalam satu tata urut sesuai dengan tuntutan kurikulum SMU yaitu berdasarkan GBPP 1995. Dalam kegiatan ini di susun pula suatu bahan ajar sederhana yang dapat dijadikan referensi tambahan tambahan bagi guru dalam memahami materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika. Melalui kegiatan ini diharapkan guru-guru Fisika SMU dapat memahami dengan baik perilaku mikroskopik dan makroskopik dari gas ideal. Secara khusus guru-guru dituntut memahami konsep-konsep esensial dalam materi Teori Konetik Gas dan Termodinamika sehingga dapat diterapkan untuk berbagai soalsoal termodnimaka dan teori kinetik gas dalam kehidupan sehari-hari. Setelah kegiatan ini selesai di harapkan guru-guru dapat menyusun suatu model pembelajaran yang sistimatis yang dapat meningkatkan cara belajar siswa akif.
13AB I\-'
PELAKSANAAN KEGIATAN A. Realisasi Peniecahan Masalah
Berdasarkan penrmusan masalah yang telah dikemukakan sebelumnya, maka realisasi dari kegiatan-kegiatan meliputi : 1 . Memperkenalkan kurikulum fisika di Perguruan Tinggi khususnya di Jurusan
Fisika FMPA Universitas Negeri Padang tentang keterkaitan satu konsep (matakuliah) dengan konsep yang lain. Berdasarkan pendekatan siklus dan pendekatan keilmuwan bahwa konsep-konsep fisika pada dasarnya relatif tetap tetapi dapat muncul di tiap siklus dengan pendekatan berbeda. Sebagai contoh : materi Ternlodinamika dan Teori Kinetik Gas pada dasarnya sama yaitu mempelajari tentang perilaku gas ideal, tetapi pendekatannya berbeda yaitu makroskopik untuk termodinamika dan mikroskopik untuk Teori Kinetik Gas. 2. Menguraikan materi Teori Kinetik Gas berdasarkan model partikel/molekul
(mikroskopik). Dari model ini diturunkan bahwa energi internal gas ideal hanya bergantung kepada energi gerak partikel. Selanjutnya juga di turunkan energi internal rata-rata gas ideal dari pri nsip ekipartisi, fungsi distribusi Maxwell-Boltzmann dan fungsi partisi. Dari ketiga cara ini terlihat bahwa energi internal gas ideal hanya bergantung kepada temperatur dan bukan kepada volume dan tekanan.
3. Menguraikan materi Termodinamika berdasarkan pendekatan makroskopik. Konsep-konsep yang dibahas seperti persamaan keadaan, usaha, kalor, perubahan energi internal, siklus (Carnot), dan perubahan entropi gas ideal. Penekanan sangat diberikan kepada arti fisis dari tanda positif atau negatif masing-masing variabel keadaan untuk tiap proses. 4. Mengadakan tes sehubungan dengan tujuan kegiatan yang ingin di capai dan
hasilnya kemudian di diskusikan bersama guru.
B. Khalayak Sasaran Yang Strategis
Sesuai dengan pennasalahan yang telah dikemukakan pada bagian terdahulu, maka khalayak sasaran yang strategis adalah guru-guru fisika SMU kelas tiga yang mengajar materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika. Karena masing-masing sekolah hanya mengirimkan 1 orandsekolah maka jumlah peserta dalam kegiatan ini adalah 7 orang dan berasal dari SMU se-Kabupaten PadangPariaman.
C. Metoda Yang digunakan 1. Lokasi Kegiatan Kegiatan ini di laksanakan di SMU 1 Padang-Pariarnan berdasarkan surat Ketua Sanggar IPA-SMU se-Pariaman No. 1 1171108.25.01/SMU.O1/LLl99 tertanggal27 September 1999.
2. Jadwal Kegiatan Tahap-tahap kegiatan yang dilakukan meliputi persiapan (rnenulis buku ajar), pelaksanaan, evaluasi dan laporan. Secara kronologis, jadwal kegiatan dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
No.
Bentuk Kegiatan
Waktu
1
Menulis buku ajar
25 sld 28-09-1 999
2
Pelaksanaan dan
2-10-1999
Laporan
Jurusan Fisika
SMU 1 Pariaman
evaluasi
3
Tempat
02- 1 1- 1999 s/d
Ju-rusanFisika
25-02-2000
3. Macam-macam kegiatan
Kegiatan yang dilaksanakan dalam pengabdian ini dapat dikategorikan sebagai kegiatan penyuluhan untuk meningkatkan pemahaman guru-guru fisika
SMU lerhadap materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika. Kegiatan penyuluhan ini diberikan dalam bentuk ceramah dan diskusi. Melalui ceramah diberikan uraian materi sesuai dengan tuntutan kurikulum SMU sedangkan diskusi digunakan untuk mengetahui umpan balik dan masalah-masalah yang dihadapi guru dalam mengajarkan materi tersebut di sekolah. Untuk mengetahui ketercapaian tujuan maka di adakan tes di akhir kegiatan dan hasilnya didiskusikan dengan ,peserta sebagai tambahan wawasan dalam mernecahkan soal-soal Teori Kinetik Gas dan Termodinamika secara cepat dan tuntas.
BAB V
HASIL KEGIATAN A. Analisis Evaluasi Untuk mengevaluasi kegiatan ini disusun suatu tes sebanyak enam butir soal meliputi materi Teori Kinetik Gas dan Terrnodinamika sesuai dengan tujuan yang ingin di capai. Ke-enam soal tersebut adalah :
1. Satu molekul Nitrogen (m =4,7x10-~~ kg) menempati suatu ruang bertemperatur 400K. Tentukan a. Energi kinetik translasi rata-rata. b. Kelajuan rata-rata ( V) c. Kelajuan dengan peluang maksimum (v,).
2. Gas ideal adalah gas dimana molekul-molekulnya hanya mempunyai derajat kebebasan kinetik. a. Turunkan "persamaan keadaan" dari gas ideal tersebut untuk N molekul b. Tentukan kapasitas panas dari gas pada volume dan tekanan konstan. 3. Se umlah gas ideal dengan C,. = 5/2nR mempunyai tekanan 1 atm, volume 6 m- dan suhu 27°C. Gas dikompresi sehingga volumenya menjadi setengah semula. Hjtunglah usaha, perubahan energi dalam dan kalor yang terlibat selama proses, jika prosesnya berlangsung sebagai beikut : a. isobarik b. isoterrnik c. adiabatik.
i
4. Perhatikan diagram P-V disamping. Bila sistem dibawa A ke B sepanjang lintasan A-C-B, sistem menyerap kalor 80 J dan melakukan usaha 30 J. a. Berapa banyak kalor yang masuk ke sistem sepanjang lintasan A-D-B, jika sistem melakukan usaha 10 J. b. Sistem dikembalikan dari B ke A melalui lintasan A-B. Jika usaha yang diperlukan adalah 20 J, berapa banyak kalor yang dilepas untuk mengembalikan sisten dari B ke A melalui lintasan A-B. c. Jika U A =0, UD= 403, tentukan jurnlah kalor yang diserap selama proes A-L) dan D-B.
cE3 A
D V
5. Sebuah mesin Carnot beroperasi diantara dua reservoir kalor pada suhu 127°C dan 27°C. a. Jika mesin menerima kalor 1200 kalori dari reservoir suhu tinggi dalam tiap siklus hitunglah I). Kalor yang dilepaskan ke reservoir suhu rendah. 2). Usaha yang dilakukan mesin 3). Efisiensi mesin b. Jika mesin beroprasi sebagai mesin pendingin dan menerima 1200 kalori dari reservoir suhu rendah, hitunglah I). Kalor yang dilepaskan ke reservoir suhu tinggi. 2). Usaha yang diperlukan mesin. 3). Koefisien kerja mesin.
6. Empat kilogram es pada suhu -12% dicampur dengan satu kilogram uap air pada suhu 110°C pada tekanan tetap. Bila diketahui kalor jenis es 0,5 kkal/kg°C, kalor jenis air 1 kkal/kgl'C, kalor jenis uap 4,5 kkal/kg0C, kalor lebur es 80 kkal/"C dan kalor penguapan air 540 kkalPC, hitunglah : a. suhu akhir campuran. b. perubahan entropi es. b. perubahan entropi campuran. Keterangan : Soal No. 1 digunakan untuk mengevaluasi tujuan No. 1 s.d 2. Soal No 2. digunakan untuk mengevaluasi tujuan No. 3. Soal No. 3 dan 4 digunakan untuk mengevaluasi tujuan No. 4 s.d 7 Soal No. 5. digunakan untuk mengevaluasi tujuan No. 8 s.d 10. Soal No. 6 digunakan untuk me-ngevaluasi tujuan No. 1 1.
Berdasarkan hasil evaluasi dari soal No.1 ternyata guru-guru dapat memahami dengan baik hubungan antara temperatur dan tekanan dengan energi kinetik rata-rata. Dari soal No. 2 didapat informasi bahwa guru-guru kurang bisa memahami konsep derajat kebebasan dari molekul-molekul gas ideal dan guruguru kesulitan dalam menerapkannya untuk menentukan energi internal gas sehingga mereka tidak bisa menurunkan rumus kapasitas kalor gas pada volume tetap .
Untuk soal No. 3 dan 4 dapat di simpulkan bahwa guru-guru kurang bisa menjelaskan arti tanda positif dan negatif pada rumus-rumus dasar termodinamika seperti apakah sistem menyerap atau melepaskan kalor, apakan sistem melakukan atau di kenai usaha, apakah energi dalam sistem bertambah atau berkurang, dsb. Disamping itu ada sebagian guru yang kurang menguasai dengan baik rumusrumus dasar usaha, kalor dan perubahan energi dalam untuk berbagai proses seperti isotermal, isobarik, isovolume dan adiabatik. Untuk soal No. 5 dapat di lerlihat bahkva guru-guru Fisika memahami rumus-rumus
dasar
Siklus
Carnot
dengan
baik
tetapi
tidak
bisa
mengaplikasikannya pada siklus-siklus yang lain sehingga sasaran "efisiensi sefiap mesin pemanas apapun jenisnya ridak pernah mencupai 100 %" belum
tercapai. Guru-guru di sarankan untuk mencari efisiensi mesin-mesin yang lain seperti siklus Diesel, Otto, Stirling, Sargent, Joule, dl1 dan sekaligus membuktian bahwa efesiensinya tidak pemah mencapai 100%. Sedangkan dari soal-soal No. 6 terlihat bahwa guru-guru kurang terbiasa menggunakan rumus-rumus perubahan entropi sehingga bagian b dan c dari soal No 6 tidak dapat terselesaikan secara tuntas. Setelah guru-guru diberi contohcontoh lain berkaitan dengan perubahan entropi, maka guru-guru bisa menyadari bahwa entropi alam selal u bertambah atau perubahan entropi alam selal u posi ti f. Setelah diadakan diskusi dengan peserta terungkap bahwa guru-guru kesulitan mengajarkan konsep "azaz bagi rata" kepada siswa karena mereka tidak dapat memahami bahwa setiap derajat kebebasan memberikan konstribusi energi sebesar 1/2 kT. Hal ini disebabkan karena hampir semua guru belum memperoleh materi tersebut sewaktu kuliah di perguruan tinggi.
Setelah penyuluh
menurunkan energi rata-rata dari fungsi distribusi Maxwell-Boltzrnann untuk berbagai jenis gerak translasi, rotasi dan vibrasi, guru-guru menyadari dan sekaligus memahami bahwa satu derajat kebebasan memberikan konstribusi sebesar 1/2kT. Kesulitan lainnya yang di alami oleh guru-guru adalah mereka tidak dapat memahami jalinan materi atau kaitan antara materi Teori Kinetik Gas dengan
materi Termodinamika. Setelah penyuluh menurunkan rumus energi internal gas berdasarkan konsep derajat kebebasan dan menentukan kapasitas kalor gas ideal dari energi internalnya, maka guru dapat menyadari bahwa pengajaran Teori Kinetik Gas sebelum materi Termodinamika ternyata bermanfaat. Bahkan guru merasakan akan lebih mudah menurunkan kapasitas kalor berdasarkan teori kinetik gas daripada pendekatan ekperimen. Disamping itu di jelaskan pula bahwa kapasitas kalor gas monoatomik , dapat diturunkan dari tiga derajat kebebasan translasi sehingga C=
3/2nR.
Sedangkan kapasitas kalor gas ideal diatomik pada suhu tinggi di turunkan dari tujuh derajat kebebasan yaitu tiga dari derajat kebebasan translasi, dua dari derajat kebebasan rotasi dan dua dari derajat kebebasan vibrasi sehingga C,= 7/2nR. Kapasitas kalor gas ideal diatomik pada suhu sedang di turunkan dari lima derajat kebebasan yaitu tiga dari derajat kebebasan translasi dan dua dari derajat kebebasan rotasi sehingga C,= 5/2nR . Kapasitas kalor gas ideal diatomik pada suhu rendah di turunkan dari tiga derajat kebebasan translasi sehingga C,= 3/2nR . Hal ini berarti pada suhu sedang gas tidak bervibrasi dan pada suhu rendah gas bergerak translasi saja. Dari hasil diskusi terungkap bahwa kegiatan ini sangat menambah wawasan mereka tentang materi yang disa-jikan.Peserta berharap agar pengabdian ini di lanjutkan pada masa-masa mendatang untuk materi-materi lain seperti mekanika, lisrrik dan magnet, gelombang dan optik, fisika moderen, dll.
B. Hasil Pengabdian Kepada Masyarakat. Hasil yang dapat dicapai melalui kegiatan kepada masyarakat ini antara lain : 1. Berdasarkan hasil evaluasi rang telah dilakukan menyangkut pemahaman
guru-gum Fisika SMU terhadap materi Teori Kinetik Gas dan materi Termodinamika menunjukkan bahwa sebagian besar gum-guru kurang dapat memahami jalinan antara Teori Kinetik Gas dan Termodinamika. Secara khusus guru-guru kesulitan dalam memahami konsep azaz bagi rata, derajat kebebasan, rumus-rumus dasar usaha, kalor dan perubahan energi internal
untuk berbagai proses terrnodinamika, efisiensi selain Siklus Carnot dan perubahan entropi untuk berbagai proses.
2. Berdasarkan hasil diskusi, sebagai besar guru-guru Fisika SMU mengharapkan agar kegiatan ini dapat dilanjutkan pada masa-masa mendatang untuk materimateri yang lain. Dengan cara seperti akan tercipta kerjasama sekaligus umpan balik antara Jumsan Fisika UNP sebagai lembaga penghasil tenaga guru dan SMU sebagai lembaga pengguna.
C. Faktor Pendukung Faktor-faktor pendukung dalam kegiatan ini antara lain 1. Peran akti f dari penyuluh.
Adanya motivasi dan persiapan yang cukup dari penyuluh seperti disediakan dua bahan ajar khusus untuk kegiatan tersebut dan diberi judul Teori Kinetik Gas dan Termodinami ka. 2. Peran akti f dari peserta.
Hal ini terlihat adanya motivasi dari peserta dalam menyiapkan bahan-bahan, soal-soal dan permasalahan yang akan didiskusikan dengan penyul uh. Peserta juga berperan aktif dan serius dalam mengejakan latihan-latihan yang diberikan. 3. Adanya bantuan biaya pelaksanaan.
Pengabdian ini terlaksana berkat bantuan dana dari SMU penyelenggara dan Jurusan Fisi ka-UNP.
D. Faktor Penghambat Dalam melaksanakan kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini di rasakan adanya faktor -faktor penghambat : 1. Terbatasnya wahqu yang tersedia sehingga materi yang diberikan sangat padat.
2. Adanya SMU yang tidak mengirimkan wakilnya sehingga sasaran penyuluhan untuk seluruh guru-guru Fisika S M se-Kabupaten Pariaman tidak terpenuhi.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan analisis situasi dan hasil evaluasi dapat di ambil beberapa kesimpulan
1. Salah satu aspek yang di tuntut dalam kurikulum SMU adalah materi pelajaran di sajikan secara sistimatis sesuai tuntutan kurikulum. Oleh karena itu diperlukan suatu model pembelajaran yang sistimatis dalam materi Teori Kinetik Gas dan Terrnodinamika. 2. Guru-guru Fisika SMU sebagian besar tidak dapat memahami dengan baik
azaz b a g rata, derajat kebebasan, rumus-rumus dasar pada berbagai proses termodinamika seperti usaha, kalor, perubahan energi internal dan perubahan entropi. 3. Kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini dapat menambah wawasan guru-
guru fisika SMU tentang materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika.
B. Saran Dari analisis situasi dan hasil evaluasi dapat di kemukakan beberapa saran sebaai berikut : 1. Guru-guru fisika SMU di sarankan menularkan pengetahuan yang di peroleh
selama penyuluhan kepada guru-guru yang berhalangan hadir. 2. Guru-guru fisika SMU sebaiknya merujuk kepada buku-buku standar fisika
untuk memperdalam wawasannya disamping juga merujuk kepada buku-buku paket SMU. 3. Guru-guru fisika SMU diharapkan dapat menyusun suatu model pembelajaran
yang sistimatis yang dapat meningkatkan cara belajar siswa aktif setelah mengikuti kegiatan ini.
DAFTAR PUSTAKA Boko, K .S., ( 1990), Mi.skon.sepsi Suhtr dan Knlor padu .si.swa SMI' ckm SMA, dalam van den Berg, E., (1991). Miskonsepsi Fisika dan Remediasinya, Penerbit Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga DEPDIKBUD, 1995, Ktrriktrltrm SMU: Garis-garis Resar Pengajaran, Dept. P & K, Jakarta. Kasedou, S., and Duit, R. ( 1993). Sftcclents' Conceptions of the Second Law of Thermodinamics-An Inferprelive Sftrdy, Journal of Research in Science Teaching, Vo1.30, No. 1, pp. 85-106 Lewis. E.L., and Li nn,M.C., (1994). Heat Energy anJ 7kmperafu1-e Concepts of AcJole.scenfs, Adzrlfs, and Erperfs: Znlplicaiions fir Czrrricular Improvemenfs, Journal of Research in Science Teaching, Vo1.31, No. 6, pp. 657-677 Pointon, A,J., 1967, An Ii~iroa'zrcfion to Sfafis!ical I'l1y.vic.v for S ftrclenfs,Lon,gnan, New York. Sears, F.W., and Salinger, G.L., 1 975, Tl~ernrot$i~anzics,Kir~eiic Tl~eor):anti S!atisficaI 7'hermodinamic.s, Addison-Wesley Publishing Company, California. Stowe, K., 1984, Irzfroci'ucfionio St~rtisiicalMecl~anicsanti' 7'l1errnot$namics, John Wiley & Sons, New York.
I'IIRSAMAAN KEADAAN I . /'C~~I(/(IJIII/IIO)I Dalarli kcadaan seirnbarlg terrnodina~nik,setiap sisterti tertutup, dapat digambarkan oleh tiga koordinat dan diantara kc tiga koordinat tersebut saling ketersantungan dati hubungarl terterltu, yaitu f(s,y,z) = 0. Harlya dua diarltara ke liga koordinat tersebut merupakan variabel bebns dan variabel yang sat11 Iagi tidak bebas. I'ersart~aarl keadaan tiap zat berbeda berltukriya, dari hubungan yarlg sederhana sampai pada hubungaan variabel keaclaan yang sangat kompleks.
2. I'er.\c~nicrcrti ketrck~ctngus i k u l . l'ersa~tiaan keadaarl yarig paling sedertiaria adalah persartiaari keadaan gas ideal. Persamaan keadaannya diperoleh melalili eksperimen Hasil eksperinien rtienicrijukkan batiwa : 1). untuk suatu jenis gas, pada semua suhu graliknya memotong sumbu ordinat
y l,' 7'
-pada
satu titik yang sama
2 ). untuk selnua jenis gas. grafiknya juga memotong sulnbu ordinat
y !,'
-pada
T
satu
titik yang sama. r) r 1 L' r r Harga lirnit varig r~lerljailii i t i k potong gratik Lerliadap p dari T T semila silhu dan semiln jenis gas tlisebui konstanin gas umum R dimann harga R = 8,1;I49 x I o'! jouleikmol K. Pada tel;anan gas yang rendah, maka berlaku : j.2'
P?' K atau pv = K-I T
-- -
Pevs. diatus disebut pet-sarnaan Leadaatl Sas ideal. Bcrituk lair1 dari pers. diatas adalah pV = nRT dan pV = mR,,T. ( R , adalah konstnnta gas khusi~s).
KEKEKALAN ENERGI D A L A M TERMODNAMIKA 1. l ' ) . o , s ~ , s
k11i I,Y;.Y~(I,Y;~.
Sister11 yang berada dalaltl keadaar~setitnbans terttlodinartlik akan tetap mempertahankan keadaan i t i ~ . IJntnk meri~bah keadann setimbang itu, sistem i~atusberi nteraksi dengan lingkutlgan. Ada tiga cara i nteraksi, yai tu : rtlelakukan usaha luar, melalui pertukaran kalor, atau keduanya. Bila keadaan sistem berubah, rnaka perubatlari kedaaati tersebut disebut proses. Proses dapat dterjadi secara lii~asistasik atail nnn-ki~asistasik.Proses kuasistasik adalah s11at11proses ynng periy irnpangan atau perubahan keseirtlbangan terrnodinatn ikanya (sangat) kecil,
sctlit~ggasctiap saat sernua lieailaarl yatlg dialatl~isister11dapat dilukiskat~ilerlgatl memakai koordinat lermoclinamik.
2. I lstrhu krrusisltrsik. t'ada setiap sistertl, tllisalriya gas, dikerial dua jerlis usaha yaitu usatla dalam dan usaha Iilar. I~lsahadalam adnlah ~lsahayang dilakllkaan olrh s11atl) ba~iati sistert~ pada bagiar~ sisterti yatlg lain. Hal i t l i tittibul karer~a adatiya interaksi antar partikel, misalnya terjadi difusi dari bagian yang sat11 ke bagian yarig lair1 dari sis~ertl, rla~~iurlsecara keselurul~ati sister11 tidak ttletlgalatrii pergeseran atau perpindahan. Llsaha lllar terjadi jika sistem mengalami ~~ergeseraniperpindahaan karena suatu gaya, yakni apabila siste~rlberititeraksi dengan lingkungannya. Misalnya gas mengembang atau menyusut. Ternlodinaniika llariya r~~etlgetialusaha luar-. Andaikari seju~ulal~ gas dalattl silinder yang dilengkapi dengan piston dapat bergerak sehingga sistem dan l i tigkungannya Japat bereinteraksi. Gas dalam silinder mempunyai koordinat p,V dan T. Gas meIakukan gaya pada piston sebesar ; *F, sedangkan udara rnengadakan gaya k' pada Illaka piston akan piston. Misalkan F terdorong lie luar. Serelaah bergerak sejauh cis, sistem !gas? telah melakukan usaha luar sebesar ds dW. Menuritt mekanika, usaha yang dilak~rkang:ls dapar dirumusknn sb!?:
+
*
Bila luas perrnukaan silincler adalah A, Inaka dW=pAds=pdV
Catalan 1 ) Rurtius ini berlaku utltuk proses kuasistasik nlauput~ r~otl-kuasislasili.Bila prosesnya kllasistasik, maka p dapat diisikan pacla persarnaan Leadaan sistem 1,arig berlaku Misalnya untuk persarnaan keadaan gas ideal, pV = nRT, maka p dapat diganti dengan p=nRTiV. Apabila prosesnya non-kilasistassik, maka (iclak ada persarnaan keadaan yang dapat tnelukiskan sistern. 2) dW bukan diferensial eksak, karena ticlak di tur11nkan clari hlngsi W, tetapi adrtlah usaha luar dalanl jumlah yang sangat kecil (infinitisimal). Hal ini dapat dibuh-tikan dengan syarat Euler. 3) Bila sistern berekspansi (mengembang), volumenya bertambah, maka sistem melakukan maha. Akibatnya energi sistem berkurang dan usaha dihitung neeatif. jadi
Untuk gas yang mengembang : dW negatif.
IJrituk gas yang rt~enyusut
: dW positit'.
Bila volume sisiem berubah secara kuasis~asikdari Vi ke V,-, maka
Diagram p-V. IJsalia yang dilakukan oleh sistem atau dilakukan pada sistem, prosesnya dapat diperlihatkan pada program p-V beriki~l.
(a) Kurva I pemuaian, (b) Kurva I 1 pemampatan: (,c)kuwa I dan I 1 bersnma-snmn rne~ribentukproses siklus. I'mses siklus adalah serangkaian proses yarig berawal dari suatu keadaan dan berakhir pada keadaan yang sama. Bila siklus searah dengan pi~taranjarurn .iatti ~riakaWSikI,,nesatif dari bila berla\var~ariarah pularan jaruni jarn rrlaka Wiiklu3 positif. Dari pembahasan di atas dapnt disimpulkan bahwa maha yang dilakukan sister11 tidak hanya bergaritung pada keadaan aival dan akhir, tetapi juga pada jalan proses (lintasannya). Mcnurut kaikulus, pdr' adalah Iuas dacrah di halvah
r
2. lytrergi C/U/LIIII Energi dalarn dari suatu sister11 adalah jurnlah energi yang din~ilikioleh partikel-partikel sistem, yang dapat ben~paenergi kineiik, enegi rotasi, ensrgi vibrasi, energi tnagnetik dan sebagairlya. Energi dalarn adalah fungsi keadaan, jadi dapai dilihat sebagai fmgsi dua variabel. Misalnya, untuk sister11l~idrostatikdiperoleh :
0'= U , (Tp,I.')
-+ c/U, =
/ n"L,T
dL,",
l,
c/p + (F!P clC'
li = U , ( C , 'T, I -+nu,- = [ $ ) r - d ~ . e + ( g ) , , d T
Ketiga dlJ ini bersifat eksak, tnaka :
Gay-Lussac dan Joule dari hasil percobaannya tnenetnukan bahwa untuk gas ideal, energi dalam hanya bergantung pada temperatur, ditulis :
dan energi dalam untuk gas ideal pada temperatur tetap tidak bergantung pada volume ditulis :
4. Ht/k1//)1I'C>)./(//~T(I ~Y>~/IToL/I/I(I)III~~/
a.. Untuk usaha adiabatik. Proses adiabatik addah proses yang berlangsung tanpa adanya pertukarean kalor antara sistem dengan lingki~ngannyasehingga tidak ada kalor yang masuli atau keluar dari sistetn. Tiga contoh dari usaha adiabatik diperli hatkan pada gambar di bawah ini:
Semua percobaan menunjukkan bahwa : bila sistem diubah dari keadaan i lie keadaan f, r~iaka usaha yang diperlukan tidak bergantung pada cara yang digunakan, selama cara tersebut adalah cara adiabatik kuasistasik. Usaha
demikian hanya di~entukanole11 keadaan awal ( i j dan keadaan akhir (1) dari sistem, sehingga dapat ditulis
1 yl,, =
1
-1 pdPV I
I'ers. dlatas lnengandung arti bahiva : ada suatu besaran tisis yang merupakan fungsi dari koordinat sistem yang disebut fungsi keadaan. Fungsi keadaan ~ n i adalall energi dalarli sistem (IJ) yang harganya sama dengan Wad Jadi :
i
Tanda (+) berarti sesuai dengan konvensi tanda yang berlaku untuk W, yaitu bila W positif berarti usaha yang dilakukan pada sistem, maka energi dalam sistem naik. Pers. diatas dapat ditulis
l'ers. diatas disebut perumusan hukurn pertama ten~lodinarnika untuk proses adiabalik. t~ lJntuk usalia non-adiabatik. Sistem d~beri keselnpatan berinlegrast dengan lingkungan. Sckararlg pada sisterrl yang sarna dilakukan dua percobaan yang berbeda : percobaan pertama secara adiabatik dan percobaan kedua secara non-adiabatik. Hasilnya menunjitkkan bahwa pada percobaan pertama usaha adiabatik adalah :
T' I
Q
sedangkan pada percobaan kedua :
I.,1.'tn-I + U , - U , =ACl Ternyata untuk mencapai AU yang sama, diperlukan jurnlah usaha yang berbeda, b+.?o,, + atau,
Y,',
A LT - J,f,'(k! # 0 Jadi : Ruas kiri dari persamaan di atas ndalah kalor, maka dapat ditulis
I'crs. (*) discbut pcrumusan hukurn pcrtama tcrmodinarnika sccara umurn. Interprctasi pci. (*) : 1 ) Bila sistcm mcnycrap kalor, scbagian cncrgi ini digunakan untiik mcnaikkan cncrgi dalam (AU positit) dan sisanya ur;tiik mclakiikan usaha luar ( W zcgatif) dan kalor C) positif. Jadi Q positil'bila sistem menyerap kalor dan ncgati!: bila sistcrn mclcpasksn kat or. 2) Pcrs. (*) mcrupakan hukurn kckckalan cncrgi, karena itu pcrsamaan tcrscbut berlaku untuk proses apa saja: kuasistasik atau non-kiiasistasi, isotcrmal, isobarik dan scbagainya. Dalam bcntuk difcrcnsial dapat ditulis :
3 ) Untuk proscs kuasistasik dCV= -pdV, schingga
5. li'tzp7a.vilas K
Dalam bentuk diferensial
:
C
,,,,,L,,,,
=
lim
\7-+11
0
-- -
AT
dT
Dalam hal-gajenis Dalarn harga jenis molar Untuk sistem hidrostatik, misal gas, dikenal dua macam kapasitns kalor, ya~tu: Kapasitor kalor pada volume tetap : C,- =
(no)
Kspasitor kalor pada tekanan tetap : C, = !
,
! d ~1 ,
Kedira C,. dan C, tnerupakan fungsi keadaan, narnun dalarn soal-soal sering dianggap konstan. d I,,' Q -dU Hukum pertama : dQ = dU + pdV atau - - -f p - .
dT
dT
dT
Hukum pertama : dQ = dU + pdV.
Untilk p = konstan,
Untuk ras ideal : Karena U=U( t ) saia, rlialia C,. =
'
d C.! 'j
atau
0'6= G.dT. Untuk proses
kuasistasik, hukum pertama termodimanika men-jadi d(l) ideal : pV=nRT,
=
C,. 7 pdV. Untuk gas
Bila p = konstan = C,.
+ n X , atau
C,, - C , = I I R . atau c, - c,. = R
C,, Cl. "1 . Hasil percobaan untuk harga-harga c,, ,c,. ,y adalai~sebagai beriiiut
Dalam ha1 ini, konstanta Laplace 7 = -> /atnil 7 = -> 1 .
:
I j. llntitk gas rnonoatomik (1-le,Ne, A )
1-
uap molekul (Na, C'd, Iig) berlaku :
c,. = 3/2 R ) ,berlaku u n t i k semira suhu,
y=3/.5
I
j
3 j. Untuk gas dtviatomik (Hz,O,, CO,, CO, el1,Nz , NO) berlaku c,. =3/2R : pada suhu rendah c,. =5/2R : pada suhu sedang c,. =7/2R : pada suhu tinggi cp =7/2R : pada suhu sedang dan bertambah bila suhu naik. y =7/5 : pada suhu sedang dan berkurang bila suhu nalk. 3). Untuk gas poliatomik (CO?, NH3, CH4, Br? ), harga
cp,c,.,y bervariasi
terhadap suhu dan berbeda-beda untuk gas yang berbeda. 5. I)IICIproses penrittg ~ i /i~ie'i.trl. s
a. Proses isotermal Pada proses isotermal. T=C. maka : pV=nR7=C Pada dia&~.ram p-V, persamaan ini merupakan hiperbola siku-siku yang disebirt hiperbola Boyle atau kurva isoterm R ~ l cKcmirinfannra . adalah :
b. Proses adiabatik.
Persamaan adibatik gas ideal merupakan kurva pada diagram p-V yang mirip dengan isotermal., tetapi lebih curam karena memilik~kem~nngan:
Dengan menggunakan pers. (9) dapat diperoleh dua persamaan adiabat~klagi, yaitu : T' = (7. .. ~ j , u - l= Cidsn
PENGUBAHAN ICALOR MENJADI USAHA
a) Dalar~lterrnodinatnika, sernua proses diariggap berlangsung secar kuasistasik. Setiap saaat antara keadaan i dan f, sistem berada dalam kesetimbangan. Padn
ha1 sernua proses di alarn adalah non-kuasistasik. b) Dalam alam, semira proses mengalami :
- efek gesekan - efek viskositas
- efek harnbatan listrik - efek histerisis
: gesekan akibat sentuhan. : gesekaan antar partikel. : harnbatan elektron dalarn kawat : hambatan dalam zat magnetik.
Karena efek-el'ek di atas, ada energi yang "hilang" dari sistern rtiasuk kt: lingkungan yang disebut efek disipasi. Proses yang bersifat kuasistasik dan tidak disertai efek disitasi tlissebut proses reversibel (,proses dapat balik). Proses non-reversi be1 (proses tidak dapat bali k ) tidak memenuhi keciua syarat cli atas. Sernira proses alam bersifat non-reversibel. c). Proses-proses alam yang lerpenting ( 1 ) llsaha isoterrnal.
Proses-proses dirnana i~siihayang dilakukan pada sister11 secara isoterrnal diubah men-jadi kalor, kemuclian diteriikan ke lingkungan.
!adi usatla !.an2 dilahukan pada sister11 diubah selitruhnya ~tier!jadi kalor, kemi~diandidisipasikan ke lingkungan. Proses ini non-reversibel, sebab hila reiersibel, rnaka lirigkctngan dapat rtielepaskan Q kc: sistern dan oleh sislem akan dikonversikan selun~hnya~nenjadiW. Hal ini bertentansan dengan hukurn kedua ten~iodinarnika.
l'suses di~narlausaha yang dilakukan pada sister~isecara adiabatik diubah seluruhnya menjadi energi dalam. 1-Iukum pertama termodinaamika = (Ur-LJij -
LV
o =(U,--U,) - w L'L' = (U,.- U,) sistem
I'soses ini riori-seversibel, sebab bila reversibel, rnaka sistem dapat menyerahkan kembali energi tersebu-t ke pengaduk dan mengubah seluruhnya rnerijadi usaha, atau dengan perkataan lain, bila reversibel, maka usaha dapat diperoleh dari sat11 sumber kalor saja. Keclua ha1 ter-sebi~l~nelanggarhukutn kedua terrtiodinartiika. (3) Proses-prosess dimana energi dalam diubah menjacli usahn,, liemudian berubah lagi tlienjadi etlergi dalam, seperti pada ekspansi bebas. ( 4 ) Proses-proses konduksi dan racliasi kalor
S ~ I I I psoses L I ~ cli atas bessifat non-reversibel, sedangkan proses reversibel tidak terdapat di alam, namiln ide ini tetap dipakai dalam termodinamika. C)
Dala~iiter~nodinartiikaada dua proses yang rnenlegang peranaan pentirig, yaitu usaha luar dan pertukaran kalor. Bagaimana kalau kedua prosses tersebut berlangsurig secar-a ki~asistasik? (I)
Usaha luar berlangsung secara k11asist:isi k Ailanya usaha luar ditarldai oleh pen~bahan volume. Bila proses berlangsung kuasistasik, maka pen~bahan volume sistem h a n ~ s berlangsurig lanlbat setiingga sistern setiap saat selalu berada dalarn keseimbangan.
(2) Pertukatan kalor berlangsung secara kuasistasik. Bila sistem menerima atail melepaskan kalor, maka suhu sistem beri~hnh. Hila proses berlangsung kuasistasik, rnaka suhu sisteni harus berubah
~ ~ c l ~ ~ l ~ ilar~ibatnyu k i i ~ r i sei~irigga sctiap
saal sister11 kiap I)c~'ada dalani
keadaan seimbang ter~nnl. Pada siklus-siklus sang sudati di ker~al,pada bagiari siklus di rriaria terdapat pertukaran kalor yang disertai perlibahan suhu, bila dringinkan prosesriya berlatigsirn~secara kuasistasik, h a ~ u sJisediakan terberhingga banyaknya IN. Sedangkan pada siklus Carnot, didapatkan bahwa siklus Japat terjadi secara kuasistasik derigari rnenggunakan dua K K saja, kareria pada bagian dimana terdapat pertukaran kalor , suhu sislem tetap. "Andaikata efek disipasi dapat dihilangkan, rnaka hanya siklus Carnot yang mendekati siklus reversibel dengan baik".
Sudah dibicarakan bahwa setiap rnesin kalor rne~nerlukanpaling sedikit dua buah RK dan tidak milngkiin satit J W saja karena bertentangan dengan hukurn kedua termociinarnika. Selnua si kills bersifat non-re\!ersibel.
a ) Siklus Otto.
1
I
/Q; dan
\,-
terjndi pada proses isotermik yang disertai perubahan sutiu. Agar poses berlangsung reversibel, diperlukan tak berhingga banyaknya K K . Kenyataannya hanya ada dua RK, jadi prosernya nor!
,a;&
-
~.t.vessi 1x1.
b) Siklus Diesel I
.-
/Q,/ don
I
!O, , - - i terjadi pada proses isobarik
dar! isnmetrik yang disertai perubahan suhu. I-
a j'oses dipcrli~kan "tali
I
4ij:I ad
berlanssung reversibel. berhingga banyaknya RK.
Ksnyataanya hanya ada dua RK, "jadi prosesnya non re\.ersibel.
,
dan iL):I
terjadl pada proses
rsotermal (tanpa pcrubnhan suhu), schingga hanjra diperlukali dua RK saja. Bila ersl, disipasi diarlggap tidak ada, 11lahasihlus Carnot bersifat reversibel.
\'
Pernbahnsan lebi ti laniut tnenrenai siklus Carnot. Silus Carnot terdiri dari dua proses adibatik dan dim proses isotermal Proses a-b : konipresi adiabatik, suhu naik dari ke Ti.
!'roses b-c : eksparisi isotennal, sistern rnenyerap kalor clari KK 1
Gas ideal : pV = n R T , . Karena isotermal d-S = 0, rnak.3
Proses d-a : ko~npsesiisoter~nal,sister11 melepaskan kalor dari R e .
Efesiensi :
Beberapa catatan pentinr! :
(
I!
1)ar.l pers.(5! terlihat hahwa r-j hanya tergantung yada SLIIILI kedi~aKK dan tidak pada jenis bahan bakar yang dlpaka,.
Berarti kalor mcrupakan "thermometr~cproperr?".
Sesuni dengan pers. ( * *)
dimana
10,- /
= lalor
yang diserap dan
I
/Q,= kalor yang dilrpaskan.
S
dibandingkan dengan persamaan 7 ' = 1': -.
ternyata bah~va kedua defenisi
X;
terseI1~11 selara. Dengan demikiwn; st11111gas itleal ~nullak.
(,4j Pada siklus Carnot berlaku : hukum kedua tennodinamika.
10, /
=
i9,j 101 - 1 1 '
q=/
- -=
/
s u h ~[ernmodin:lmil\ ~
-
T.
-
stihil
, sedangkan n~enurut
Tl
tidak mun, kin no\ karena q tidak mungkin I .
riiaka 'r-, tidak niungkin nol. Hal ini berarti baIi\va reser\..en:oir kalor bersuhir rendah tidak mungkin bersuhu no1 Kel\rin. Jadi atas dasar ~ L I ~ L I I I ter~nodina!nika I kedua, suhu 0 K tidaklah rnungkin.
\
@,: 1
/
A 1
Karena siklus Carnot reversibel, 1nal;a arah proses dibalik, yaitu berlawanan dengan nrnh gerali jaru~ii jam? sehi ngga niei1.indi rnzsin pendingin dirnana sernua besaran dan - - . sarlia denyan inasin kalor.
,/d*;O, 10, I
i
I-;;.I.:
Ti I
(I
j
$$ .J), I
I
I
Koefisien performnncr :
8
/
Perhntikan clingram disebelah. Setlap tirib pai-la $1
d i a g a m menyatakan keaddaan seimbang suatu sistelll.
isod
I
,
Titik i
=
keadaan simbang akval
Misalkan lintasan K merupakan salah safu jalan rz\,ersiht.l yang murrgk~n(tali otr rit ngga bnrij,okny:~ja1an re~*ersit)~I lair1 ?an2 rtii~ngliir~ ). I'erubahar~ suil u 1'
1
,.I
'
selama proses berlangs~~ng tidak d~lietahuisecara rlncr.,. >'ijng d ~ k e t a h uatinlaii ~
%!anjittnya buat Jalan reversibel clari iabl', di~nanai-n dnri b-f
=
proses adiabatik
dan a-b = proses isotermal.
Llari cliagratn terlihat bah~valuos biclang dibawah gi~riszig-zag iabf = luas bidang dl bawah jalan R. atau iKll
Dari hukum pzrlama terrnodinarnilia
Karena Ur-U, sama dari kedua jalan, rnaka :
Pers." berarti : "pada setiap proses reversibel, di antara dua titik kesetimbangan i dari f, selalu dapat diteinukari jalari I-eversibel yarig terdiri atas adiabatik isotermal - adibatik sedemikian, sehingga kalor yang terlibat pada kedua jalan itn adalah sarria atau ekivalen". ~nenggunakan ke\)enaran cli atas untuk rnernbuktikan adalnya suatu r ~ ~ n gkeadaan si yang clikenal dengan rlnlna e n t r c ~ ~ i . Clausius -
Perhatilian siklus reversibel R di sebelah kiri. Siklus tersehut dapat di bagi-bagi atas se-jumlah "pita" yang masing-masing terdiri aias dua k u n a isotermall dan dua k u n a adibatik yang disscbut siklus Carnot riri~irntrr.
P
Setiap sikli~s i,~tas siklus R = ilii~s siklus berzig-zag. Derigari kata lain : reversibel apapun bentuknyn dapat dianggap terdiri n t a sejumlah siklirs Carnu:-'. i;tituk sikl~rsCart101 berlaku : "
-
Kori\.ensi tanda : 0 , kalor yang inasuk lie sisteiri (2: = kalor yang keluar slstern
\J~it~lk pita I :
2 , + -Q lL o
'
7,
Maka ~ l n t u kseluruh siklus berlrtku
atau
dimrtna N
= jumlah
sikli~.; 3N = setiap siklus acla 2 buah isotsr~tial,seliirigga utituk siklus herzig-zag ada 2 N buah isotermnl.
diketiat sebagai teoreuia Clausi us \.an2 bet-bunyi :'- Setiap siklus reversibel R dapat diganti dengan siklus berzig-zag". Bila jumlah pita diperbnn>-ak (jar-irisail arliabatik-isc7ter-~iial-adiabatikdiperhalus), rnaka garis teltutup zig-zag menjadi kuwa liontinu tertut~~p, sehingga . )
dimma
d V meriipakan diferensial eksak, yaitu diferensial total suatu funysi '1'
ksadaan (\v\;alaupundQ bukan diferenssial cksak). Fungsi ini diberi nalna cntropi, sistem dengan lambang S.
i' dQ')
r i
i
= dS atau d(? = 1-dS ;
i?.
6dS = 0
;
intceral separ~jangrihlus mvzrsibcl adalall no].
li
1
dS = S , - S = AS integral batas dS lidak bergantune pada ;
I
i n t e ~ ~ a shanya i. ditenti~kanoleh keadnan n\t.al i dill1 lieadaim aktiir E
Keticlaksarnaan Clausius Metiurut teoreriia Castlot, ~iiesiti t.t.i;et-sibel (,tertnasuk ~nesiti Carnot) adalah mesin yang memiliki efisiensi terbesar dibnnding dengan mesin kalor lain ([loti-reversibel).Det~gat~ perka.taan lai ti, apabi la mesin Carnot C dan ties sin lain NC dikerjakan di antara dua RK yang sama, maka NC memerlukan kalor yang lebih banyak utituk rnenghasilkan W yang yang sarna. Jadi untuk siklus non-reversibel diperoleh :
Pers.*** dikenal sebagai ketidaksamnan Clnusius. JaJi secara ulnutn dapat ditulis :
-1-nrid;t i ~ r i t i ~~iiesiti k tion-t-e\w-siLxl Tnntla = u n t u k mesin reversibel :<
Fungsi entropi dapnt clitulis : a ) S = S(T,\'i 17) S = S(T,pj C) S = S(p,L')
I-iukuni pertallla terrnodinarnika Untuk proses kuasistasik IJntuk gas ideal reversibcl I..!utuk proses revet-sibel
: dQ = dU - JW : dQ = dU + pJV : cl(,) = C', d7‘ -: p3 I' : TdS = C, dT pdV
Untilk Gas idela pV=nRT, maka
:
-
dT dV dS = C , :+ nRf V
Bila sistem berubah dari keadaan alval ke keaclaan nkhir, maka :
S-S,, = C , I n T + n R I n V - C ,
In7FC,- n R l n V , ,
Dari persaltlaan di atas dapat disi~npulkanbahwa :
S=C.lnT+nRlnV+konst. S = I ~ ( T " .v"') + konst.
S = l n ( . ~ ' ~V.C ,-c, I + konst. Pers. diatas disebut filngsi logarltrnik clari T clan
I-ungsi ini dapat diperoleh dengan cara yang sattia dengan a), dengan mengingat bahwa hukirm pertama termodinamika n n t i ~ k gas ideal yang ~tiellgalanliproses kuasistasik reversibel adalah 'PcIS = C,' d'P -Vdp sehingga ~.liperolel~ l~asilak\lir sperti L~eriku~ :
c j. S=S(p,Vj I..ungsi irli jugn Japat diperoleh der~galicara seperti a j sehingga diperoleli hasil akhir sebagai berikut.
Diagram T-S ntau diagram entropl T
il;lisalkn~isisteni lnengalalni proses reversibel dari i ke f. Alnbil elemen dS. Dari d i a ~ r a m terlihat bahlva Iuas elemen yang di atsir dQo ;
St
dS
,
.
S
L.IQ 7'
Dari pcrsamaan : CIS= -
Siklus Carnot terdiri dnri sepasang proses adiabatik dari sepasang proses isotennal yarig terjadi secara bergantian. 'C
Proses bc : adiabat~l;= proses isentrop~ii
Proses ccl : ~sntermal
/Q,
I
\ 1
=
I T-. ~ s= T, (s, - S~
a ,
4
0 ,tiegatif
'c
Proses da : adiabatik/isentropik :
s ,,= s:,
nj. Proscs adiabatik rzversibel.
'1
kompresi
f acliabatik ekspansi adihatik
cI(>=TdS Karena adiabatik : dQ = 6 Jadi : - i d s = ij
b'). I)soszs isotermal rzversibel
kon~presi adiahatik
ekspansi
aclibatik
Untuk gas idcitI :
d-id S = C,. --+ T
civ
nR-
\I
dT=O, d S = n R -
tl 1'
V
I I!, AS-!. = nR111V;
S
Jelas bal~waekspansi isotermal menghasilkan pznambahan entropi sedangkan konipsesi isoter~nalmengliasilkan pengurangan entropi.
AS ,.
Pi.
= nRln -
Proses iso~netrikre\-ersibet
S = C.. \nT - 3
disebut kun.a elisp~nsii.
Ke~niringankuna :
(--lX'\
-
3
d j. Proses isobarik seversibel.
T
c_
5)
Pt3ruL~r1l1a11 et~~l.opi pnda RK.
13crdnsa1.karisifi~lRK, ksiirar 1ni7~i1k11.nkalor tidak ~ncrilbali \.ariabe1 keadaanya, sehingga T = konstan. .ladi proses bsrlangsung isotermal dnri re\-ersih~l, ~iiaknbzrlnku :
dimnna
(2 = lialor-J-ang lie Iuar dnri RL = ka101-yang masuk ks sistzm, ntnu : Q = kalor yang n~nsukke RK = kalor ):an2 ksluar clari sistsm.
f). Psrubahan eutropi padn per~lbahanfase.
\
Bila suatu sistsm msnsrima kalor. maka kalor tersebut digunalian untilk dua hai, yaitu :
!
Il i ilntuk proses pemanasar? (2j untuk proses perrrbahan fase.
I
-r;i I
c Untuk proses pzmanasaii :
dQ 'I'
--=
dl'
mC,, 7'
t'erubal~nn fase trtrjacli pnda proses isotzrninl dan isobarik, sehingsa untuk proses yerubahan h s e berlaku :
dimana Q = Lalor yang terlihat 1. = si111i1 tt.a~~sisi.
1 . Yentlal~~rl\l,?n
Et~ergi(internal) adalah kckal. Encrgi tidak dapat dirnusnahkan dan tidak dapat diciptakan. Energi clapat bertambah pada suaiu s i s t e ~ ndan berkurang pacla sislern jang lain. Ada bebcrapa proses uutuk mentranfer energi internal yaitu melali~i interaksi antar sistern. Transl'sr energi tersebut dibagi kedalam figs kelori~pokbesar. 1) Trarlst'er energi panas dari sisterii yang satu ke sister11yang lain. 2). Kerja dilakukan oleh sislern yang sstu ke s i s t e n ~yang lain 3 ) Transfer partikel dari sistern yang salu ke sister11y a y lain. Rerikut ini akan diyelajari tips-tipe interaksi dan ~nelihaie k k n y a terhnclap sii>tsil'at dari sisterii. 2.1 n teraksi 'Term;~l I . 7 2 1 / 1 / ~ t . ~c//1u0/ !./ t ~ t k t ( t /ke-tl~d / iet.~/~o~/ir~ti~/!ik(~ Tinjau dun sistem A , clan A. berinteraksi secara tt.1-ma!, meml)sntuk sisism ter.kornbinasi A , . Bila dua si~tetnher-ada dala~nkesetimbanan, distribusi enersi diantara mereks seperli enlrbpi S, clari sistrm terkomhinasi berndn padn niliii aiuksir~lur~~. Rila sister11 \~;ln>-aberin~eraksi szcara k r - r ~ i d l Jan ~ tiilak szcara mekanik dan dil'fi~sin ~ n k nLterlak~i
Dari hilh~rnga~l dialas, clap1 dideknisiknn tcr-nprrntur sisicm -i
dimana V dan N adalah volume sistem dan jurnlah partikel dianggap konstan Dengan n~ttnggirnakanhuhllngnn s., = 5 , s7 . . clan (asil~nsi.ticlak ada p s n ~ b a h a ne n e ~ g iniernnl i s i s t e ~ nltrkclmh)nai) JE! = -dE2 .maka pada kondisi setimbang diclnpaikan .
;2 s
! "(
\
I'
'.,
&]
=(
\ d E ! j :,.;
.I
i
1'
:75 +.! -' L I 'i
(I
:
., . i 2 E : l .i..:.. \
.
3adi ilapijL disi~iipitlkan bila clua sisteiii dalalii kcse~iriibangiti ii-rr~ial, uiakn tempcrntur kcduanya adalah sanln. Sckarang iiujau dua sistein A! dan A?, ~iiasil~g-niasing seiiniban; termal dengan sistem kctig:~, A3, 111akadii;ap:lli I-,= 7'; d.-'tll.- I':
= T?
Jadi dapat disimpulka~~ jika dua sistem masing-masing seiimbang termal dcngan sisteiii kctiga, Inaka tcperatur ketiganya adalah sama. Pernyataan ini dilienal dengan "hukum kc no1 termodinarnikn". 2.
7'c.trylc?t2trllit. t/~.ctri:trc~rgiltr/c?t*trtr/
Dengan menggunakan i~iformasisebelumnya, kita akan mengemb;t~lgkau sebuah pe~iiikiratiuntuk ~nenguliurtemperatur T. Entropi diukur dari jurnlah state yang terscdia dan 1/T dii~kurdengn berbagai variasi sisten-,energi iniernai.
,
.
untuk kebanyakan sistem biasany21 x-
4,energi internai sistem dapar dirulis . 1
-.-
E=fr)ki
dimam q adalatl deraja: kebebaxin. 3. Intcralisi Rlekanili
Kita di~pat~iiclakukarikel-ja pada sisic~iidc~igatiiuenibzri gays pada jarak tertentu. Kerja yang dilakukan yada sistcm dayat menyebabkan pert~bnlsnn te~ilpecaticr. Jika ~c~iiperaiursiste~ii adalali konstan, kcmudiau kerja >-ang clilakuka~idapat merefleksikan peri~bahanclalnm sifat-sifat 'atisten1 sepsrti jurnlrrh state >-ang tersedia atau e~itropi. S ika sistem ~nempu~iyai tekauan p mengubali voli~mesebesnr dV, maka Iisrja yang dilakukan yacla sistern cli!\rlis dW = pdV Catatan : c1LC'-+, artinga kerja ciilak~~kan yacl;) 5iiienl. I;I\.V-,iirti11j.akerja clilakukan oleh sistz~iisisie111. Perubahan volume d V adalah diferensial eksak karena berganti~ngyaclrr kerrdaa11 a\val dan keadaan akliir, tetapi peruhahali kerja dW aclalali diferensial tali eksak cIa11 tidak berganti~ng pacla keadaan awal dan akhir melainkan yada jalannya proses.
4. I'o(cr~sial lii111i;t I'ndii I-lard Out sobolurnriya Lila telati rtiett~bahaslcrltar~g e k k intt'raksi terlnal dan lnekanik terhadap sisal-sil'at sistem, pada bagian ini kiia akan
rnembahas pongaruh inturaksi diffusi turhadap purubahan sirat-sifat sistorn. Bila seji~tnlah partikel baru masilk kc dalam sistcrn, mcroka dapat rnerigubah cnorgi turrnal sistcrn scbagai hasil iriteraksi di antara rncrcka clongan partikel lainnya yang sudah ada pada sistem. I'ada prinsipnya kiln dapat tnencntukan potensial kirnia partikel dalam sistetn yang diisolasi dengan mengukilr energi partikel yang sangat kecil atau mengukur pertambahan rncrgi tertnalnya. kt = -AQ Dalam prahteknya, tidak mungkin menguki~renergi pcrtikt.1 yang sangat kecil. Untuk it11 kita perlu tnungutahui jumlah partikel AN dan vnergi internal sistcrn pada volume konstan. Jika AQ adalah pertambahan energi tcrmal dan AN adalah jutnlah partikel pada sistetn terkotnbinasi, maka potensial kimia sistcrn dapat ditulis --
A I.!
5. fionclisi fieset iml>;lngari
Tir~jailkernhali dua sistetn A; dan A: \7orirltoraksi socam t e r t ~ ~ atnokatlik l, : I i i Kita cli~piil tt~crl! usur~ polit-polarlya clalnrri t>crltuh huh-utn 1 7'crmoclinamika \I.:. = '-l':\S- 11 .j'\'+ pL)N atau
Karcna E,, V,, dan N , adalah konsian. maka penlbahan energi inrernal- \,c?l~~n?e clan jurnlah partickl sistern torlio~nbitlasiadalah nol: sehingga clidapat SE, = -AEi .AV7 - = -,Uri
ANz=- 3 N . Peri~~~aharl er~tropiicntik sistotn terh~r~ibitlasi dapat dilulis. AS,, = AS, + LZSl
Rila kedua sistem btsrada dalalil Lotldisi Lesctinihangatl, tnaka perubatlan cntropi sistem tcrkombinasi adalah AS;:, = 0; sehinggrt
Ada A€,
Iiga iariabcl pang s i n bebas j-ni~ir , E l , V I clan N I ) . Bila zO,Ay 1 (!,AN $ 0 , maka berlaku
,
Jadi clapat disimp~rlkanbahiva cialam kondisi setimbans, temperairrr. tekanztn daii potunsial kirnia kcdua sisturn adalah snma. 6. hlenuju Kontlisi Sctirnbi~ng Sekarang kita tin-jau dim sistcm bcrinteraksi sccara lertnal, rnckanik clan difliisi; tetapi tidak dalain kondisi setimbang. maka entropi clari sisrcn tcrkorrlhinasi sclalu berlambah atau AS,, .:; 0. l'ulir kcmhali pcrsamaan di alas
Schniang pcrhatikan sistern A l . Energi internaln>-aclapat clitulir
- piLI\li4- )li.IXi 3Ei = Dcrlgatl r~ler~ggunakan seclikit rnanipulasi rnalematik, pcrsalnaan entropi sistern terkombinasl menladl
.4da tiga variabel yang saling bebas yaitit ( Xi f 0,AL; + I-i:SN, ci 0 clan AS,) ) 0. maka berlaku
Yi
clan
.
Blia
..~titr::a; \;ator c~\er~galir dari sister11 !*an2 bcrtel~~peratur Icbih tinggi kc sister11 ysng bertcmperalt~rlebih rtndal: {2).JikaA\I,>O,maka p ~111irlva:usaila diiakukan ole11 sislen~sang bertekanan iebih tinggi ke sister11 yang hcrtekanan iehih rendnh. i3') Jika c\N! s O . m a k a -(ul-u,):O. u:>L~~ At-til~ya;sejtcrnlai~pactikel ~l~eclgalir dari lei1 sistenl yang berpotensial kit~lialebih tinggi ke sistern ynng berpotensial kimin Iebih rendah
I . I'ers.nm:i.nii f(ea0ii;~rrGas Ideiii ~ciiiip~ i ~ i ~ iii ii ~i ~ ~ ~ p ukarakt~i-i~tik i~yai tC~Tciit~i.Gas ~ ~ i i ~ l ~ rlcbil~ ~iiig kornpresibzl dar; pl-ldii 2.ili air diil-1 ~ a r'.ilii ( n-~engiilir-IeDifi bsik clari piiila zai piidat. Ka~.akki-istiki l i i diipai diuii&apkaii da1ai11sebagi k e i ~ [ x a ~ i i ~ a11ia1. ~~sit~\ kiiiiii\ic\ scpci-ii ba2aii11~111a G C I ~ U I I I beiubah ~ terliadap teka~iai~atau jiii111~iI1 t i atau bagaill~ar~ai i ~ t beruball i er~trupi dail V O I U I I I ~ . Keiergant\lngnn nntar variabel ini disehui "persamaan keaclnn~i"dnn h\,hilngnii ini 5dilgkli l ~ 1 3 u 1 1karei~a a daptt ruei~~bar~til kita ut~tirkcl~eutrdc~sfecir~fon~iasi jar-i satu sel pzrsansnan kz set persarnnan lain. Selama si'al-sifii dari sistenl y i n g disebabkaii ole11 per.i!aku u~isur-ir~~sur 111ikr-oskopik,111ode\-111odei U I I ~ Uutisur ~ mikroskc)pik clapat ilitzrjemnhknn keclnlnn~pzrsamaan ksederin 3. I J I.' ~>egi 11iiL1~skc7pik, illaka siratu gas ideal dapat di~lefenisikaildengtl membua-1 anggaynn-nnggapm set~rtgait)zrik\)i: 1) Suiittc ~ d ici.dir.i s dari j)c~fikt'l-pertikelyacig Jinaruakar~rtto'lektil-c~iolektil. 2,) Mnlekul-molekul bi-rgerrrk kr segnln nrah nlsn\lrir; h\lk\~m-h\~k\iri~ gem;, 0
.&.
\.I..
:vci\t~jii.
-7) J\~rnl~rli rnnlck\il-molzk\il nilnlnh (ii-si:~
I ! i d 1 i 1 L C ~ a r &pat l ~ diabaikail dari volunte yarig ditempiiti gii5 c, t rdak iida gaya-gaFa p i i g ~iiukupbi-sai- Fail2 bei.aksi pads i~io!ekirl-iitolzkul kec~rnli~ ~ i i ; i i i i itun~l'~iiknr'~ ^t '. I uil\bukaii-tui~i\~uLa~i. !:,I adatall elasiik jar1 iuiiibuLar1-tuili(0uka11telJadi didiilaiu \ \ - f i k - i ~~:i\-,g ~ sril-~g-ji ~iiigkiii 2) U
I
I
T:
I
1-
9: .. + -P,? pi :-.. 4Lm 2m 2m L m ?.imana p dar! m adalah mamcntirrn dan mass molcku!. Masing-masing molekul - idez! !??empunsai 3 r!erajat kebebzs~zdcln nntuk N !~r?!ek:!! 2% i d e ~ ! i.2~ E ,.A-
P'
G
iintuk N partikei. !umiah state vans tersedia adalah
dlmann yernbainsrirr pndn iniegral diteniukan cdeh i:r>lu~net' 31s ynng Peu~ii~tegr.alaii tei-lladap pac.sarriaac1 Ji atas ille~nberikail
ihii;fii
nsn'ka ii-licgral filome,iiiim dinifis ck;ii:llen ili.,igiir, l-tiiis pi.j.jiiii;\fiii~i 1-11:11;, dlmcns~ dcngan radius 42int;. Luas pi.rinukaan bola 3N dimcnsr sebandlng dcrigart c.;idius paiigliut (3N-l), sei~irtggaju~r~lati slale yang te~*sediaunluli N piartikei gas ideal diberikan oieh ~"' Q -.c, , . . =(knn~t.)~"' DzrIgnrs nsenclefenisikarr eiliropi si~jtiilndnlnh S = k l i i R, i i i ~ i h : ~eniri:lpi gas iclt8: dliijai dli-~iiiiiisk~ii ,, I .., , > a ,s ,dL!al = ktlns~.+ Xi: jn.vr 7 i v 1n.c ~ Dat-i hubiingari diatas didapatkan ? \ I
>I.:
l,:~.:i:
-
?
W.'
- .......
.-
-
Failas Icji~l 1 liijaii . ~eliiiali iisielii i ~ i - j i i - jjari i~jijii~lali N pfii7i'h.e; {it' = ki~iistailj. ? v f t r ~ ~ l I~i ~i iiki ~ i ~!i r F e ~ - i ~ s c ~ d i r ~ z zl )l ~i ti~-i ki ~paiiiis ~. ;~ irii~gd i i ~ n i i ~he h ~i~ieiii di!X~-ika~ii~!~!i tjE I-p~J \v Jikn seriap sistsm dengnn 11 dsrnjni lisbsliasn~irneinpunj:iii ziiergi iiiieiiial E, iiiiikn 1-..I tluOlillgiifi ailtarn e i ~ e r iinternal j dengan tziiipzi-aiurT dibzrika~ioleh E = llWk'[ L._
L. ~\a~talr;ialr T'
I
Kiid dapai m~iiijlisiiiigkapaii di atas d;t!iiiii kJeiiiiikp ~ i ip2i ~ .iiiii: ~ (dq'i ~ ? t i i i z ~ i 'j(, = E = f ,,R(j-i-+ !,(j, ditt~anaK = kotistanta uriiversal (K=NAk= 8,; 14 x IC).'J~'mol j Kanasitas panas molal ~ a d volulne a konstan dldefenisikan sebagai
:;.:hineur: -. -. da:i !;edua hubun9.n diatas. diperoteh kagasitas panas mola! dari gas jii~;>i
1. E ~ l s ~ he; rn Pailit bagiau yang \alu, kita telah r~~eulfokuskan cliri pada perkei~ibangat~ sifa,i-si-fat clari sistsm brsar seysrii eniropi, ts.kanan, tempsratt~r, ziizrgi inisriial., dd$. I-;utuk sistetn-sistern besar, sirat-sifrtt irli adalall fut~gsiberkelakuat~ baik (sni:poth-well behaved) yang membolehkan kita u~jiiik menerapkan alai niqterllatika dau statistik uutuk 111e111ahar11i pzrilaku cnereka. Dengar1 bar~tuanalat ini, ki-ta clapat mentransfer informasi antara set persamaan apapun, kita ~ne-rt'iiiili dat~nlet~~atlipulasi ketldala-ket~dala(cotlstraints) untuk cnernaksit~~alkari sejutnlah informasi yang bsrguna tentang sifat-sifat clnri sisiens. Sekarac~gkita akan rner~lpelajat-ibagiat~akllir dari spektrutn 'ferloci~et~a fisika. Kira akan mempelajari perilaku individu clari konponsn mikro.sliopili dnri sistett~fisika seperti t~~olekul-tllolekul, ator11-atot11atau e1ecne11-elernenpattikel dari indivih). -. Kita dapat t~~erttbayar~gkac seji ~ t ~ ~besar l a l ~siste111-siste111 kecil iilec~tik(tak ?&edakan) semuanya berinieraksi clengan reservoir yang sarnn. Sej~lrnlallb i . ~ j ~ 'partikel iclerltik yang ada clalatl~sisietu kecil i t u disebut "zusen~bzl". E11se1111,el barangkali kanya acla dalam hayangal,. Beberapa rnsemhrl dayai dikaittgorik~n hec.~~asarkar~ hagair~lanacara III~I-eka berit~teraksiderlgarl resertt-oir. Sepetli tela11 kita keiahui, acla tiga jenis interaki antarn sister-rl-sistern yairu intzraksi it.i)n:ll. !t~e;.kiirlikdac~ diiTusi yang cl~er~yebabkat~ tec:iailiuya perubai~ai1pallas: kzrja ilatl jumlah partikel patin sistttm. Anggota ensemlxl n ~kroliannni i k" I idak I?zri~ttetwksideugau I-eservoir. Auggota "211521111~21kar~ot~ili)' beri 11teraksi secara iermal.. clan rnekanik clengiu~ r r sednngkan anggoiii "enscr~sbzl tic~iiudkar~o~~il;" berit~terakasisecara teru~al:rilekarlik ila11clifEirsi declyati resen-oil. -.
"
w
, : . .
.
. ,
.
.
2. Pe111a1,g clari s u a l ~StaCe ~ 'Terfenflr Al:la sejtiinlal~cars lit~titk ciieuiirri~~kact pel uarlg c2ac.i sistec11 p d a stair: tcrtcfitii.
1 ) Peluang dari sisiem berada pttilii kt:)n5g,l1rasi terisriiu sebaiiclivlg de~iganj\~i~i~;i:llli riaie yatlg tersediri n .-
r u-
sZ
2) Enirc:lpi sistrm ciidefenisikan selxgiti pengt)kk~ra~iclt~ri jir,iiiiili siiiic terseilia C
y~11.1g.
,I-
~ ~ i ; j ~ ~ ) ~ t ~ ~ Q = ~ ' ' "
3 ) Perubahan eniropi sisiem b e r h \ ~ l ~ ~ n g i i! ne n g ~ ~periiliahti i elitrgi i,iia-n:~l, ~ c ~ . l \ i r i ilarl l ~ t : j i i r ~ ~ l partikel al~ diberikau ole11
. .xxatat~g kiia titijau suctiu sister11 r~~ikroskopik AA l~erit~tzraksi detlgat~resewc4s besar AK. Sisiem .terkombinasi (sisiern toial) terisolasi clari lingliungin sekiiac. 0 -1..
lut~ilalistate ~ u t ~ti-rscdia g untuh sisic111 tcr.hor~il)irtusiadalall iwil Luli ii11iitc.a jumlnh state yang tersedis nntirk lieiliia linmpi~nst,sisiern C l , = n,n,:
.lika sisterrt nt i kroskoyi k herada paclii sriti~stirit tertsntt~snj:i, rnakit n, = I dill1 p e l ~ a ~sislem ~ g . (erkomlinasi iiayat i l i t u l i i P x 5-l,i = 1-1,,0~= 1 2 ~ = e s !:~ Misalkan AE, AV, AN dari sisteln kecil bertambah akibat interaksi dengan reservoir. Hal ini akan tnengurangi entropi dari reservoir sejumiah
dimana S: adalah entropi resen.oir bila tidal; ada erlergi internal, ~,olumeatau partikel masuk dari sisrem lnikroskopik A , Sehingga peluang siste~nberada pada state tertentu dapat ditulis
Ad3 d::a cnrn untuk menr;ap!i!:asikn:: prs3:nm:: di atas : Pe~~dekala~l vzrta~nrl, kita ~ ~ ~ e ~ ~ sisteti~ i ~ i - j akeci! u tesdiri jar-i sebuah partikel tunggal (atau gruy yertikel) yailg clapni lizrada paiia bsrlsapi lismungkinai? k~ia~~tttril slate. Dalani liastts ini kits bera~iggt~pit~~ ju111litl1peltilie1 dalatn siste~ii mikroskopik nclalah -1erteniu(teiap) cl;ln -ticink aiitl pariiliel ciari ress~-b.c~ir sehinggs ."\ 0 Een-(ilk pAV dapat cliabailian karsna jaitlr lsbih liscil lsila ciibandingkan iic~igiil-! suergi internal AE. Sel~insgap e i u a ~ ~dari g sister11 kecil (~iiikroskopik)berada pada state z adalah i-, - re-!!!: ' s dimana E, adalah etlergi internal sisteln pada state s. Pendekatan kedua. kita ~nenin_lausistem kecil tadi adalah sebuah kuantum state hrnggal yang dapat ditempati oleh berhagai macam partikel, Dalam kasus ini kita beranggapanjurnlah partikt31 &lam sistem mikroskopik bertarnbh& sehingga N
AX+O
"Dzt~tukpAV dapat diabaikaci sehi ngga peiuaug dasi siste~nkecil (ti~ikroskopik) berada pada sia.te tetrisntit s adalah p< = ce-!!!?E-::'.?r!
dirnana E, adaiah energi internai sisrem per . partikei . uan kt auaiah po~ensialkirnia s~stem.Pendekatan pertarna drsebul: "statrshk klasik" dan pendekatan kedua disebut "statistik kuanturn". 5. Enel-gi i-ztta-rats per tlerjat kehehasaii a i. a . kita ii~er~ge;a!Iuipe\ilarlg ~11i1;h sislelli tnikroskopik pada lii-berapa sttiit., kitti &pat r ~ ~ e n g g u u a hpeluang n ur~tuk111enentukau nilai rata-rata. Salah ~ i t t t nilai f (ria-rata yang sangat-peritiug yatig akaii diteiltukaii bzrdasarkau crira ini r i ~ l a l aerlergi l~ riita-rata per derjat kebebasan. n. . . ~ i i y a ~ ~ g s~ialu l i i l i ~sistzrii ~~iikroskopik j-ang dianlati adalali sebuali sisteru dengan satit derjst kebebasst~,clan energi yang .iersimpn,s dal;~rn s e t i a ~clcrjni 'h-cbebasar~ biasrt~~ya dalan~beniuk I-,
E = bq2 dimana b adalah konstanta dan q adalah kourdinai m o m e l l t u r n apau P O S ~ S ~ .
Peluang dari sistern mikroskopik berada pacia state tenenru s, nilai rara-raw energl untuk siste~nini adalah ,'
\ -1
sehingglt enersi :ntn-rnta i~ntiiksetinp deqjat kebebnsnn dapzt ditulis
R / ~ m u s a ndi atas adalah bentrrk lain dnri "teori eklriprtir;i"
-
4. Eiiei-gi Intei-itai Rata-rats clari Gas Tdeai rS e t i ~ pt~~olekttl gas icleal (mo~~onic~mik) cl;ipai bergernk ifn;;tn-1 rllarsg, ..u, dart rt~asirtg-ulasiriginolekul r ~ i e u ~ p u ~'-3 ~ jcierjai - a i kcbebasan k i ~ e t i ktrarlsliisi"
Szkartiilg cnisalkan r-r~olekul~ t t sideal cliatornik, pusat massa dari moleliul ini disamping dakxit lbergerak clalam "3 derjat kebsbasan kinsiik tratlslnsi", ~ s t i ~ p ; ciapat juga bergemk dala111 "2 derjat kcbebasan kineiili rotasi" dari "2 d e j a t kebebasan vihmsi". Karen;$ momen inersia rotasi 11nn)-n (lrtpni ixrgsrak isrl~ailap
Akkir~lyn,jnrak anlam dun atom mengebabkan ndnnyn ensrgi iniitraksi nninrn kedua atonl. Kita n~clillatb a h m peyeseran kecil pada bagian ba\vall pafiikel msnimbulkan osilaror harmonik kec.il pacln liedun aiom. Kj.tn clapnt mengninlinn bahiva kedua atow ulenlpunya "2 derjat liebebasan vibrasi" dan dapat ditulis
dimana prel adalah xrel adalah ~ n o l n e n t ~ ldan ~ n jarak relatif antara kedun atom dar! A- adalah k o n t a n t a osilatnr. .lad; dapat disimpulkan bahl!:? energi interna! ra!n-ra!a ~ ! n ! u kN moleku! p s ada\al\ adalal~ k = $ N h T , urltuk gas ideal rnonor-i~o~nili ( 3 derajat lirbebasanj E = 4NkT untuk %asideal tnonoatomik ( 7 dera!at kehebasan'! :
pada suatu kuant~umstate tenentu adalah [>, ,x (;<,-If'
21111~:
L ~ ~ I I I ~ HI ~ I I ;jdaiali ~ iijass
1&u\ ga,. Jika k i i a it~tercs kr\~a.dappe!iia~~g momentum ierlstnk dalnm reniangnn ilp!;., mnka pc.liliing sisicm fzrsehni ailninfs perkalia~~ ailtam peluanguya dalatn salu sictie d z t i g a ~jumlah ~ state
n
r(p,)dp,
=
peli~nngberncln prlcla sntir staiz x jirrnlah sinit
ataii
- !,.., . :<,c'.<-. .-. -,:: I'C.ps)\rip, = ~'I-.; Nilni konstanta (2 dapat dihitung dengan menyatakan bah\\:a jumiah peluang total pistern yang terletek cialam rentangan p,: il(lr7lilh 1 9'
-K
- II
5 r n -r . a ~bantuun f ~ n g sG i a m m T(n), nilai konstanta C di.&-\pat
sehingga peluang lnolekul :gas rnernpunyai I:on~ponenmomentum terletak d%!zrn rentanpn p, dan p,. 'dp, dapat ditulir;
Pe!l;ang dimana suatu molekul gas me:npunyai !ig"Ukarnponen :nomentun: bcrada dalarn rsntangar~p,,p,., p, clan y, + cly),,, 13.; ilpi pZ- ripzdnpnf diil~lis
-
:
PI y'!d'p = r t.,*..vP.m t ~ ~ ~ 1
I] --
1
,
< 2xm.j !
'
if-p
ca:a yans sa:na. pc!uans dimana sl;atu mo!e!;ul $as mempunyai tiza k o m p o n e n ksoepntnn t-erncla clrrinni 1-eninngiin vXlv.;,\-? cian t...:-- il\ ... \... -' (1, , .+ . L c1v2 dapat ditulis 2 u l l
i
-:-
li!;n kit3 5anya in:c:c.s pada amplitude dari momen:u:n moleku!. tidak pada arah.
rnaka ungkapan d'p dnpar ditalis daiam koordiriat bo:a
Disribusi peluang untuk mngnitudo dnri kecepatnn moleku? dala::: I) san~paiw dapat dditi~lis
rentnngnn da:i
*o/tt/~ 2. K c ~ / c ! ! / t ~rc/ic~-tdoic/ /l {.I(.I~I it//.~'cA $(I.\ i ) c / t . / ~ j i ~ ~ / r y ~ ~ 7. Kal:tji~an ai{;tlali mngnitubi~dari ksilspaiaii dn11 tidiik l\sr-gnniilfigl~i~ilii iiriih; )n;iLii
.:> ; i i c c t i r , o i r l - t c , i t l c l t t , i kicctc:r.cti kc,c:ci/>tritrtt. &arena v2 beigantung pa& magnitude dan Lecepatan dan tidal; beigantu~gpad: arah, mak-;l 11'1
.lumlnh molekul gas ynng mempun>roi kecepntnn \I, clan terletnk dnlnrn rentanfan d!:, d a p t din~.afckil!!cehncrci d3.7 = >.?='!.\., , )dl.., cttiii~a~ia f?(i:.:~ ,id,\ali p ~ l i i i i ~ gas i g b t ~ i i i ddlaiii i ~ ~ i i t ~ ~ i it\,. i g a i %la i ~XI.S~III~MII dinins clibngi ilsngiln \ c ~ l t ~ r wV i- ~ ~ ~ ~ n g h a s i l k i i i . ~ L
di~nanad o aadalah densitas partikel yang terletak dalam rentangan dv,:. Fluks dari partikel pada titik ini d s p t ditu~is dP, = p P ! v ~ , ) v . d v x Scbagai aplikasi dari rumisan 3i ztas, kita dapai rncmshiiuiig tekanan ratn-rata dr, I ~ sunti, I ~~ti:~leliul gas y n g , mentrml-~tikijit~di~ig koniairier. -Pc.kanrrli :~d:~;iilj
t
i
. . i i . i . i ~ .t
I
.
i
1
I
1
1
atu311i u a pet.iiituarr itakiii
.
t . 1 .: !PIIL~!
ilii.a-rCii;1
I-, I..,
-
I
Lc
?
.-
T - I { . I c
.
i, u
.
7-1 ;,-
I
C
I
-lit;
c i i n i ~ ~Z~adi~i:~i-r ~ : ~ i't)tig>i p:t)-ii~i. n LRI[-~ - . i~ti'l.tt\~ pe1.iai11~1 kiia (~iet~geta!\ui h l \ i ~ . aef~ecgi5isie111\)ergat~tu~~g pada tiga variabei, );ai(u (S, V,Fj Jirnarta eniri~piciapal d i ~ r k t ~c rh i jtrii~iait 5i;jiik It1 Qj. Bila sisiei~lberada pada saiu state ietie~riu,i2 = 1 , tllalia S = k it1 i = 0. Ariinya pads sisten-r mempunyai ptdiriing mai;si~ni)m i i ~ i 1 (iikrl\ i t f j h i ; ; pzriibai~ae~ etlicvpi, seltic~gga11ukuc11pestailla pads sister11 clapat ciala111I~zutctk .1 dEs= -ps i;\' -+ ) l j Ll!h
. I
~.;ic~\ac~ii 'Y' iiJ;ii8i1 t.c~lu(ll< ~ I I 1l\ccii!)att3si I ~ nratlg cl~oiehui,11 i~clalailkoclstauta P1ac.k clan m adalall massa molekul. Clntul; N rnclleki~l.,fi~rrgipariisj diiri gas icl~i-ti c~~oc~oaiocl~ik gas dapat dittrlir
atau da1a.m hetuk logaritma, !nZ=konst. +t\!!n V - $bI!n
-;eiasial~basi kita ila'rlww pec~~ebalruat~ tec~taclgfiit~gsipatzisi t~~etirudallliat\ kita mtuk menc.ari parameter-parameter yang berkaitan dengin cleskrip5i c h i gas ideal. "Persilllaan keadaau" dari gas ideal jusa dapat diturutlkan dari Futrgsi pc~rii~i i~~i. G(4.5
ideui' i l i d ~ m i k r-
ceie12i ittiei.t\a\ Jac-i sas ideal diatot~lik1ee:ciiri dari tujui~clerajat kebebasat~ yaittt .tiga darj derajnt kel>elxisan kinelik lransJa.si, clua clari dera-iai kel.sel>iiinn kit~eiikcoiasi dan dua dari derajat liebebasat\ viijrasi. Beuiuk tl\atec\~atistlyailapat c1;i~tIis
F u n g i partisinyn totrrl dari gns iclenl clirl~ornikniliilnk perkn;iii~-!i h r i hir!g.si p?filii d;i~.(t ~ ~ a s t f ~ g - t ~ ~det-a-iat a s i c ~keI~elxistit\. g % Z.:%y,A; t f i c l ~ i i t ~ iZ-i. i iidiiiai\ Ttit~ssiplit-tisi Jerajai kei~ebrlsat~ kit~etikti-at~slasi,ZR adalai~ -f\tngi pariisi cierajai kehebasan kinrt ili rotnsi dn!? 2%;adnlnh fttngsi par-tisi der;<ar kebeblisacl vibrasi. ft~tlgsipiirtisi d;rlatt\ deriqat liebebasall kit~erili!trt~slasi dari gas ideal diatn~niksnma dengnn -fungi pnrlisi g a . iclenl tnono;iton.lik, y ~ i i r l . V { Lirrn i -I
-
-
-
2 1
L : .= -i
'
r
h
'
--:
p
,l
rucgsi paeiisi daiiit~~ det-ajatkebehasatt kitletik rotasi dapat dituiis - = "-! ,/, 2 iJ
Fungsi pnrfisi total dari gas idea! diatomik dapat din!*z!zl;a::
z = z,.z,z,. = c ^ ~ ' p '- ~
sebasai
. . dimrlna C = C I C2 C3 adalah kosrrranla. Untuk N molekul, rungs; pari~slIi:lialrija &pat diiulis
.., .7 = kens*, -- 3 i17 V - f
in
di~nanafi adalah tunysi temperatur i T j
\in
5
.
.
.
DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN '
.
WIL-AYAH PROVINSI SUMATERA BARAT
'
SEKOLAH
MENENGAH UMUM
TINGKAT A T A S
SMU NEGERI Jl PARPAMAN JI. Prof. M. Ynrnin St[.Tclcpon : 91623 --
Lamp.
Kodc Pos : 25514
.-
-
Hal
: Mohon Bantuan Nara Surnber
Kepada Yth.
: Bnpak Dekm Fakultas MlPA
,-
.universitas'Negeri Padang di Padang
Dengar1 hornat, nienindaklanjuti kerjasama UNP dengan sekolah, bersarna ini kami Sanggar P A SMU 1 Pariaman sesuai rencana memerlukan tenaga dari Staf Pengajar UNP sebagai Nara Sumber untuk kegiatan dibawah ini :
PelqSaran Fisika
Maten' 1 .Teori Kinetik Gns
Kimia"
1. Stn~kturAtorri 2. lkatan Kimia Metabolisme : Respirasi,Kemosintes is, Sintesis lemak dan Sintesis Protein
Biologi
I
Ke idan Penyajian,sistematika dan metodolo i s.d.a
D'~,
bLiy
Point ldan 2 : Materi yaw disajikan konsumsi untuk siswa SMU, kami tnenginginkm sunhi kronologis materi ajar yg sistematis serta pembelajaran menekankan pada petnberdayaan kemampuati siswa ( siswa heatif dalam belajar ). Point 3 : Pendalamm, perluasan wawasan guru Audicnnya adalah Guru-gum SMU se-Pariaman, dan kegiatan ini dirnaksvd u n l k meningkatkan profesionalisme guru ( khusus guru kelas JII mata pelajnran Fisika, Kirniq Biologi y m , ~ di-EBTANAS-kan ). Demikian kami sampaikan atas bantuan dan kerjasarnmya kami ucapkan terima kasih. Te,mbusan: Kepada Yth, 1:Kabid D h e n u m Kanwil Depdikbud Pr0p.Sumba.r di 2. Kakandepdikbud di Pariaman.
Ketlia Sangar P A SMU
m,
f&.iiiCTiiifii .....1. .....1 ,...l".I ....., 1 .. r . a a r ? 1 r ~ n n rr.. . . 1 ? ? 7,': $ 8 . 2 5 . C ? ,'s;:;:. C ? ,':,:.,"?9,
,..
.7 U
1181~h.7
I.,,
.... . 1. .." ....-...'
:ic!juL
?
.
. u s , L L
I;;i i
:;d;-
k I i i i kcpii;lii
1.1 ~ I i v l t ; ~ .
~ ; L ~ I CI I L
tL L
;i:ii:;,
i
i
i
i
i
i
.
i
-1..
i
! 27-9-
-.----.-t. i
. .
LC~.-
.,LpLm
-
:;;I
;
,..... ; -....;-.-. ,, .... r,
--.. ,<*,.'
i
p i - i ?i;j!
i?iil;;i:
r.
-.?- *~- L- -I -I I -
~ L I I II
jtiT
;;ici;yc:r;
-.. .. .......................................................... .......................................................... ,I.,
L. .l .I,& I
rr.. tr\r-
I
hI
I
I*
ii
iZ
..
I LJ 1 mvrc,
ti
,.-. , ,: ,
I
L
l
!;c;. i k i i i ;
j ' i i i i ~ :) i
. I
.$I 1 rxtmItac.\&
I
I-. ,Lu,.
) l u
I
-......-. ........ ; /3~.3&5&d>-~ .... ...
(
c...1; .,u..
1.4.
I
1
L
1
r.
c,,,,
tt,\,,z
I 1
a l . . I . . I . , . l :
'*'
,
I
I I 1 1
3';':
t-..
..,,....... :, ,.,, ..... :, 1. <'.. ........ ...... ......... :.. . - - . .p-,! .... :..:,..... : ....... .... :.. ..... .... .... . ,, :.. r ....!.:L-P.?.:..
.,.I. a r I
'..
I1 ,'.'-.?
1
!.CL..?.!..,
I
.
1
r : - . 1
~ . b . . ?: .7I
1.
1
I 1 I
. - ~L, ..~-.~!~:~.-.
i'
\!,,.L!I
&-I 0-1 r;r;r;
.-I
1
I
1 81-
1
I . .
1
. . ~ P - ! . ~ * L L . -
.I
?
':';i;iggii
.......................................................... .......................................................... 1 I> T.#. .. 12-? 0-1 .-,. ....... ...... i , :,:. :; i : ' ! . ~ i i i - i t; ; i c i k. .,,,.,
I 1 1 LL.?.r..7
I I
.... I _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ---------------------------------- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - - ..... v ..... ..,,. ............ ..... : I ..... ,.-..... r u ..... ....... : ..-... --- ".. .... ".. .-. :'it;' iriiIiiiii " ,'.. :
1
1
rt
I
,1
I
l
t
.
I
I
I
c . . r a t k ~ r ~L
.......... ,
\ L
I
11
I
&
L'"
u,,*,l
I
1.1
I I
<& $
I
~.,LII
1 8
I I
I..$...,.
I L ~ I I I UIIC ___C_---
LII
~
~
L
1.. L
L
I
t
I
1
I
,L
~ r i i l l l I t t r ~ . 1I
~ L I B U C L ~L I r ~ n t s s r b ~
i
1. r.\l. 8. I .r.
S & J
.
1
I 8 6
.
.I..
rl:L
,,.L,,,,',,,
1 t a L : a G L
1
11 IIIIL-IJ
~ . I C I I II
ncrla
1
I...#
I L I ILr.
1
a
.
L I I L O
.
ill:&;.
..... ..... ... ...... .....L-..-. ,1 .......... i L~ ...... : . .* ,. . ........... 1 ...... 1. ...............-...... .... r : ........ ? ti!iiiii,'I1~iig:i!;~I , j i ........ ............ ..!..I- .......... ...............,, d i ;i: ;i:i .
v..I...l t.
I
~ L L -
.
w.0.
J&
1 1 1 6
.
;I.\ ' t h 1 l l I n-\;1.r
\ ~ i . a s u r , u t a = c ~ l ~ ~ a i . s i & : i t t
I
r-..,:..I L
& . I 1 1 11.1 .I,.,;~,,
L U6:L.i
~ I I L . . ~ C)Cj
'-!.>!.+.+.:
1
.
I..:..
8 1
t ~ r r l l v ( 1 ~ 1 1 1 1 1 bI
"I
1
I B L t A ?
:
I
t t
.>
I,..-
1
1
" 1
I ~ C sL ~ L ~ ~ . I L I I I, I L L I
1..1.
m ~ ~ ~ t t & c ~ L l r L r , 1r ~L 8 u t ~- v
: u
I 8.1
%-.I-.
~ s i bi
..-.I UCI
u
" " I l l "
t& S
t A s r
i I .?-.;lvl
..I.
-1..
L U ~ .
tic:
iiiyi
:Iii-
-
'..""..1."'
!'""I
j . i r l l &
L
L 8
.7.-lZU
L
Ymg bertanda t a n d~i b m h ini :
Nama Jabatan Unit Kerja AlamzLt
Nama NIP
: Drs. S~~mmllrizd
: Kepaln Sekolah : ShW 1 Poriamnn : J1 .Prof.hf.Yanlin, SlI Nu.33 Puiiur~~m
: ' 1 h . Alnr~xx1Fnusi, h1Si :j_3g-9fl28P_...
_. ten-g .'F~anyajian _C..-_l siskmitika_ _dan - - _.__ metodolo@ .
materi Jcori Kinetik Gas dan Thermodinarnik"
I _ _ _ _
j w blah ~ berlaqpur~: l@ 2 Okt&m ___ 1999 --di -...----. SlkW 1 Pariiuncui .-
