Laporan Hukum Boyle

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang 

Gas merupakan suatu zat yang molekul atau partikelnya bergerak bebas. pada bab ini akan dipelajari mengenai sifat mikroskopik dari suatu gas dengan meninjau dari tekanan, volum dan suhu yang sering disebut dengan teori kinetik gas. selain itu akan dipelajari juga ilmu tentang energi yang sering disebut termodinamika, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara  alami maupun hasil rekayasa teknologi. selain itu energi di   alam   semesta   bersifat   kekal,   tidak   dapat   dibangkitkan   atau dihilangkan,  yang  terjadi  adalah  perubahan  energi  dari  satu  bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. hal ini erat hubungannya dengan hukum – hukum dasar pada termodinamika.

B.   Rumusan Masalah

Maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1.    Apa persamaan teori kinetik gas ideal?

2.    Apa pengertian dan hukum-hukum termodinamika? 

C.   Tujuan

penulisan makalah ini diharapkan mampu memberikan manfaat sebagai berikut :

1.    Memberikan tambahan pengetahuan kepada pembaca tentang persamaan teori kinetik gas ideal.  

2.    Memberikan penjelasan tentang hal – hal dasar yang sering dilupakan dalam thermodinamika.

3.    Memberikan pengetahuan kepada pembaca tentang pengertian dan hukum-hukum termodinamika.

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Teori Kinetik Gas Ideal

Dalam hal ini yang disebut gas ideal adalah gas yang memenuhi asumsi-asumsi sebagai berikut :

1.    Terdiri atas partikel dalam jumlah yang banyak dan tidak ada gaya tarik-menarik antarpatikel

2.    Setiap partikel gas selalu bergerak dengan arah acak(sembarang)

3.    Ukuran partikel diabaikan terhadap ukuran wadah

4.    Setiap tumbukan yang terjadi secara lenting sempurna.

5.    Partikel-partikel gas terdistribusi merata pada seluruh ruang dalam wadah.

6.    Gerak partikel gas memenuhi hukum newton tentang gerak.

Berdasarkan eksperimen persamaan keadaan gas yang telah dilakukan dengan mengubah besaran tekanan, volum, dan suhu ternyata ada kesebandingan antara hasil kali tekanan dan volum terhadap suhu yaitu sebagai berikut :

PV  α  T

demikian juga dengan massa system gas setelah divariasi dengan tekanan, volum, dan suhu terdapat kesebandingan yaitu sebagai berikut :

	PV  α  MT

untuk membuat persamaan diatas menjadi sempurna maka diperlukan suatu konstanta pembanding yang nilainya sama untuk semua gas. dari hasil eksperimen nilai konstanta pembanding adalah berbeda untuk setiap gas jika kita menggunakan satuan massa tetapi menggunakan mol. 1 mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang ada pada 12 gram atom karbon-12 yaitu sebanyak 6,02 x 1023 partikel. bilangan 6,02 x 1023 disebut bilangan avogrado(na)

dengan demikian mol zat dapat dinyatakan dalam jumlah partikel n seperti berikut :

dengan

n = jumlah zat (mol)

n = banyaknya partikel (molekul)

na = bilangan avogrado (6,02 x 1023)

konstanta perbandingan universal, yang berlaku untuk semua gas adalah r (konstanta gas universal) sehingga persamaan keadaan gas ideal dapat ditulis manjadi seperti berikut.

pv=nrt

dengan

p=tekanan gas (atm atau n/m2)

v = volum gas (m3 atau liter)

n = jumlah mol gas (mol)

r = tetapam gas universal (8,31 j/mol k)

t = suhu gas (k)

oleh karena n = N/Na      maka persamaan keadaan gas ideal dapat dinyatakan dalam jumlah molekul.

p = tekanan gas (n/m2)

v = volum gas (m3) 

n = jumlah molekul

t = suhu gas (k)

jika ditinjau dari sudut pandang mikroskopik, partikel-partikel zat saling memberikan gaya tarik berasal dari sifat elektris maupun gravitasinya (hukum newton tentang gravitasi). selain gaya tarik antarpartikel juga terdapat gaya tolak antarpartikel yang berasal dari sifat elektris inti atom yang bermuatan positif. massa atom terpusat pada inti atom sehingga juka jarak atom terlalu dekat maka akan terjadi gaya tolak yang cukup besar dari atom-atom tersebut. dengan demikian, terdapat jarak minimum yang harus dipertahankan oleh atom-atom tersebut agar tidak terjadi gaya tolak.

persamaan keadaan gas ideal

persamaan gas ideal adalah suatu persamaan yang menyetakan hubungan antara tekanan, volume, dan suhu suatu gas. berikut persamaan yang ditemukan dalam bentuk hukum fisika.

hukum boyle

hukum boyle yang berbunyi bila massa dan suhu suatu gas dijaga konstan maka volum gas akan berbanding terbalik dengan tekanan mutlak, yang dikemukakan oleh robert boyle (1627-1691).

keterangan =

pernyataan lain dari hukum boyle adalah bahwa hasil kali antara tekanan dan volum akan bernilai konstan selama massa dan suhu gas dijaga konstan. secara matematis dapat di tulis

pv=c

keterangan =

p = tekanan gas (n/ _m²  atau pa)

v = volum gas (m³)

c = tetapan berdimensi usaha

contoh soal

dalam suatu wadah terdapat 4 liter gas dengan tekanan 4 atm dan suhu 47⁰c. kemudian tekanan gas menjadi ¹/₄  dari tekanan semula dan suhu gas dijaga konstan. berapakah volum gas sekarang?

pembahasan :

p₁ = 4 atm                                           dari hukum boyle, pada suhu tetap hubungan yang

p2 = ¼ p1 = 1 atm                             berlaku adalah :  p1.v1 = p2.v2

t = 47⁰c                                             

v1 = 4l                                                       

v2 =….?                                             jadi, volum gas sekarang adalah 16 liter.

hukum charles

hukum charles berbunyi volum gas berbanding lurus dengan suhu mutlak, selama massa dan tekanan gas dijaga konstan, dikemukakan oleh jacques charles tahun 1787. dengan demikian volum dan suhu suatu gas pada tekanan konstan adalah berbanding lurus dan secara matematis kesebandingan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.

v = kt, dengan k adalah konstanta

kemudian untuk gas dalam suatu wadah yang mengalami perubahan volum dan suhu dari keadaan 1 ke keadaan 2 saat tekanan dan massa dijaga konstan, dapat dirumuskan berikut :

dengan v1 = volum gas mula-mula (m3)

v2 = volum gas akhir (m3)

t1 = suhu gas mula-mula (k)

t2 = suhu gas akhir (k)

contoh soal

gas dalam ruang tertutup memiliki volum 1 liter pada tekanan 10 atm dan suhu 470c. gas dipanaskan pada tekanan tetap sehingga suhunya menjadi 770c. berapakah volum gas sekarang?

pembahasan

p = 10 atm                              pada tekanan tetap berlaku hubungan seperti berikut.

v1 = 1l                                               

t1 = 470c = 320 k         

t2 = 770c = 350 k                  jadi, volum gas sekarang adalah 1,094 liter

hukum gay lussac

pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlak gas. hubungan ini dikenal dengan julukan hukum gay-lussac, dinyatakan oleh joseph gey lussac (1778-1850). secara matematis ditulis sebagai berikut :

        

untuk gas dalam suatu wadah yang mengalami pemanasan dengan volum dijaga tetap, pada proses 1 dan 2 hukum gey lussac dapat ditulis seperti berikut :

dengan  p1 = tekanan mula-mula (atm)

p2 = tekanan akhir (atm)

t1 = suhu mutlak mula-mula (k)

t2 = suhu akhir (k)

contoh soal

gas dalam ruang tertutup memiliki volum 2,5 liter, tekanan 2 atm, dan suhu 270c. berapakah tekanan gas tersebut jika suhu dinaikan menjadi 670c pada volum tetap?

pembahasan :

v = 2,5 l                                  pada volum tetap berlaku hukum gey lussac,

p1 = 2 atm                            

t1 = 270c = 300k                   p2 = 2.27 atm

t2 = 670c = 340k                   jadi, tekanan gas pada suhu 670c adalah 2,27 atm

hukum boyle-gay lussac

suatu rumus turunan dari perkembangan dari hukum boyle dan gay lussac yaitu persamaan keadaan gas yang lebih umum yang menghubungkan besaran tekanan, volum, dan suhu dalam berbagai keadaaa, sehingga memperoleh persamaan berikut :

apabila dalam dua keadaan maka dapat ditulis dengan

keterangan

p1 = tekanan gas mula-mula (n/m2)

v1 = volum gas mula-mula (m3)

t1 = suhu mutlak gas mula-mula (k)

p2 = tekanan gas akhir (n/m2)

v2 = volum gas akhir (m3)

t2 = suhu mutlak gas akhir (k)

contoh soal

massa jenis suatu gas pada suhu t dan tekanan p adalah p. jika tekanan gas tersebut dijadikan 2p dan suhunya diturunkan menjadi 0,5 t. tentukanlah massa jenis akhir?

pembahasan :

p1 = p

p2 = 2p

t1 = t

t2 = 0,5t

teori termodinamika

pada termodinamika terdapat empat proses yaitu isobarik, isothermal, iskhorik, adiabatik. proses-proses tersebut digunakan di dalam hukum i termodinamika.

proses isobarik (tekanan selalu konstan)

dalam proses isobarik, tekanan sistem dijaga agar selalu konstan. karena yang konstan adalah tekanan, maka perubahan energi dalam (delta u), kalor (q) dan kerja (w) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol. dengan demikian, persamaan hukum pertama termodinamika tetap utuh seperti semula :

perubahan tekanan dan volume gas pada proses isobarik digambarkan melalui grafik di bawah :

mula-mula volume sistem = v₁ (volume kecil). karena tekanan dijaga agar selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. setelah melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi v₂ (volume sistem bertambah). besarnya kerja (w) yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

proses isotermal (suhu selalu konstan)

dalam proses isotermal, suhu sistem dijaga agar selalu konstan, suhu gas ideal berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal (u = 3/2 nrt). karena t tidak berubah maka u juga tidak berubah. dengan demikian, jika diterapkan pada proses isotermal, persamaan hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isotermal (suhu konstan), kalor (q) yang ditambahkan pada sistem digunakan sistem untuk melakukan kerja (w).

perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isotermal digambarkan melalui grafik di bawah :

mula-mula volume sistem = v₁ (volume kecil) dan tekanan sistem = p₁ (tekanan besar). agar suhu sistem selalu konstan maka setelah kalor ditambahkan pada sistem, sistem memuai dan melakukan kerja terhadap lingkungan. setelah sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, volume sistem berubah menjadi v₂ (volume sistem bertambah) dan tekanan sistem berubah menjadi p₂ (tekanan sistem berkurang). bentuk grafik melengkung karena tekanan sistem tidak berubah secara teratur selama proses. besarnya kerja yang dilakukan sistem = luasan yang diarsir.

proses isokorik (volume selalu konstan)

dalam proses isokorik, volume sistem dijaga agar selalu konstan. maka sistem tidak bisa melakukan kerja pada lingkungan. demikian juga sebaliknya, lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.

jika diterapkan pada proses isokorik, persamaan hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

dari hasil ini, kita bisa menyimpulkan bahwa pada proses isokorik (volume konstan), kalor (q) yang ditambahkan pada sistem digunakan untuk menaikkan energi dalam sistem.

perubahan tekanan dan volume sistem pada proses isokorik digambarkan melalui grafik di bawah :

mula-mula tekanan sistem = p₁ (tekanan kecil). adanya tambahan kalor pada sistem menyebabkan energi dalam sistem bertambah. karena energi dalam sistem bertambah maka suhu sistem (gas ideal) meningkat (u = 3/2 nrt). suhu berbanding lurus dengan tekanan. karenanya, jika suhu sistem meningkat, maka tekanan sistem bertambah (p₂). karena volume sistem selalu konstan maka tidak ada kerja yang dilakukan (tidak ada luasan yang diarsir).

proses adiabatik

dalam proses adiabatik, tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (q = 0). proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. proses adiabatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi. untuk kasus ini, proses harus dilakukan dengan sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau meninggalkan sistem.

jika diterapkan pada proses adiabatik, persamaan hukum pertama termodinamika akan berubah bentuk seperti ini :

apabila sistem ditekan dengan cepat (kerja dilakukan terhadap sistem), maka kerja bernilai negatif. karena w negatif, maka u bernilai positif (energi dalam sistem bertambah). sebaliknya jika sistem berekspansi atau memuai dengan cepat (sistem melakukan kerja), maka w bernilai positif. karena w positif, maka u bernilai negatif (energi dalam sistem berkurang).

energi dalam sistem (gas ideal) berbanding lurus dengan suhu (u = 3/2 nrt), karenanya jika energi dalam sistem bertambah maka sistem juga bertambah. sebaliknya, jika energi dalam sistem berkurang maka suhu sistem berkurang.

perubahan tekanan dan volume sistem pada proses adiabatik digambarkan melalui grafik di bawah :

kurva adiabatik pada grafik ini (kurva 1-2) lebih curam daripada kurva isotermal (kurva 1-3). perbedaan kecuraman ini menunjukkan bahwa untuk kenaikan volume yang sama, tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik dibandingkan dengan proses isotermal. tekanan sistem berkurang lebih banyak pada proses adiabatik karena ketika terjadi pemuaian adiabatik, suhu sistem juga berkurang. suhu berbanding lurus dengan tekanan, karenanya apabila suhu sistem berkurang, maka tekanan sistem juga berkurang. sebaliknya pada proses isotermal, suhu sistem selalu konstan. dengan demikian pada proses isotermal suhu tidak ikut mempengaruhi penurunan tekanan.

daftar pustaka

 hilman, setiawan. 2007.fisika untuk sma dan ma kelas xi. piranti darma kalokatama.jakarta.

Read more »

BOYLE LAW

CHAPTER I

INTRODUCTION

A. Background

Gas is a substance which molecules or particles move freely. in this chapter will be studied on the microscopic properties of a gas with a review of the pressure, volume and temperature is often called the kinetic theory of gases. otherwise it will be studied also the science of energy is often called thermodynamics, which specifically discusses the relationship between heat energy to work. energy can be transformed from one form to another, either naturally or the result of engineering technology. besides the energy in the universe is eternal, can not be raised or eliminated, what happens is a change of energy from one form into another form without any reduction or increase. it is closely connected with the law - the basic law of the thermodynamics.

B. Problem formulation

Then the problem is formulated as follows:

What is the ideal gas equation of kinetic theory?

What is the sense and the laws of thermodynamics?

C. Purpose

writing of this paper are expected to provide the following benefits:

Provide additional knowledge to the reader about the ideal gas equation of kinetic theory.

Provide an explanation of things - the basic thing that is often overlooked in thermodynamics.

Provide knowledge and understanding to the reader about the laws of thermodynamics.

CHAPTER II

DISCUSSION

A. Kinetic Theory of Ideal Gas

In this case the so-called ideal gas is a gas that meets the following assumptions:

Consists of particles in large numbers and no force of attraction antarpatikel

Each gas particle is always moving in random directions (arbitrary)

Negligible particle size to the size of the container

Each collision is occurring perfectly resilient.

Gas particles distributed uniformly in the entire space in the container.

Motion of gas particles meet newton laws of motion.

Based on the experimental equation of state of gas that has been done by changing the amount of pressure, volume, and temperature was no proportionality between the product of pressure and volume to temperature as follows:

PV? T

as well as the mass of the gas system after varied with the pressure, volume, and temperature of proportionality are as follows:

PV? MT

to make the above equation to be perfect it would require a constant comparison of equal value to all gas. of the experimental results of the constant comparison is different for each gas if we use mass units but using mol. 1 mole is defined as the amount of substance contained in 12 grams of carbon-12 atoms which is about 6.02 x 1023 particles. 6.02 x 1023 numbers called numbers avogrado (na)

mole of a substance can thus be expressed in the number of particles n as follows:

n = or n = n na

with

n = amount of substance (mol)

n = number of particles (molecules)

na = number avogrado (6.02 x 1023)

universal constant of proportionality, which applies to all gas is r (universal gas constant) so that the ideal gas equation of state can be written as follows widened.

PV = nRT

with

p = gas pressure (atm or N/m2)

v = volume of gas (m3 or liter)

n = number of moles of gas (mol)

r = the universal gas tetapam (8.31 j / mol k)

t = temperature of gas (k)

therefore n = the ideal gas equation of state can be expressed in a number of molecules.

pv = rt

pv = NKT

with Boltzmann constant k == (1.38 × 10-23 j / k)

p = gas pressure (N/m2)

v = volume of gas (m3)

n = number of molecules

t = temperature of gas (k)

when viewed from a microscopic point of view, the particles exert a force of mutual attraction of substances derived from the electrical properties and gravity (Newton's law of gravity). in addition there is also a pull force antarpartikel antarpartikel repulsive force emanating from the electrical properties of atomic nuclei are positively charged. atomic mass centered on the nucleus, so Juka atomic distances are too close there will be a significant repulsive force of the atoms. thus, there is a minimum distance that must be maintained by the atoms in order to avoid the repulsive force.

ideal gas equation of state

ideal gas equation is an equation that menyetakan relationship between pressure, volume, and temperature of a gas. The following equations are found in the laws of physics.

Boyle's law

Boyle's law which says if the mass and temperature of a gas is kept constant then the volume of gas will be inversely proportional to absolute pressure, which is proposed by Robert Boyle (1627-1691).

caption =

Another statement of Boyle's law is that the time between pressure and volume will be a constant value for the mass and the gas temperature is maintained constant. can be written mathematically

pv = c

caption =

gas pressure p = (n / m 2 or pa)

v = volume of gas (m3)

c = constant is dimensionless business

examples of questions

contained in a 4 liter container of gas with a pressure of 4 atm and a temperature of 470c. then the gas pressure to 1/4 of its original pressure and gas temperature is maintained constant. what is the volume of gas now?

discussion:

p1 = 4 atm of Boyle's law, at fixed temperature relationship

¼ p1 = p2 = 1 atm applies are: p1.v1 = p2.v2

t = 470c v2 ==

v1 = 4L = 16 liters

v2 = ....? so, now is the gas volume of 16 liters.

charles law

charles law reads gas volume is directly proportional to absolute temperature, during the mass and the gas pressure is maintained constant, expressed by jacques charles 1787. thus the volume and temperature of a gas at constant pressure is directly proportional and the proportionality can be written mathematically as follows.

v = kt, where k is a constant

then to the gas in a container volume and temperature changes from state 1 to state 2 when the pressure is maintained constant and mass, can be formulated following:

=

by v1 = initial volume of gas (m3)

v2 = final gas volume (m3)

t1 = initial gas temperature (k)

t2 = final gas temperature (k)

examples of questions

gas in an enclosed space has a volume of 1 liter at a pressure of 10 atm and temperature of 470c. gas is heated at a constant pressure so that the temperature be 770c. what is the volume of gas now?

discussion

p = 10 atm at a constant pressure force relationship as follows.

v1 = 1l =

t1 = 470c = 320 k = 1.094 liter è == v2

t2 = 350 k = 770c so, now is the gas volume of 1.094 liter

Gay Lussac law

at constant volume, gas pressure is directly proportional to absolute temperature of the gas. relationship is known as Gay-Lussac's law, expressed by joseph gey Lussac (1778-1850). mathematically written as follows:

or p = c.t

= C ===> v = fixed

for gas in a container that had kept warm by volume, at the 1 and 2 gey Lussac law can be written as follows:

====> V = fixed

with p1 = initial pressure (atm)

p2 = the final pressure (atm)

t1 = initial absolute temperature (k)

t2 = final temperature (k)

examples of questions

gas in an enclosed space has a volume of 2.5 liters, 2 atm pressure, and temperature of 270c. what is the gas pressure if the temperature is increased to 670c in fixed volume?

discussion:

v = 2.5 l in volume gey Lussac law remains in force,

p1 = 2 atm ===> p1 == p2 => p2 = x 2

t1 = 270c = 300k p2 = 2.27 atm

t2 = 670c = 340K so, the gas pressure at a temperature of 670c is 2.27 atm

Boyle-Gay Lussac law

a formula derived from the development of the law of Boyle and Gay Lussac equation of state of gas is a more general scale connecting pressure, volume, and temperature in various keadaaa, so as to obtain the following equation:

= C if the two states then can be written as =

information

p1 = initial gas pressure (N/m2)

v1 = initial volume of gas (m3)

t1 = the absolute temperature of gas at first (k)

p2 = the final gas pressure (N/m2)

v2 = final gas volume (m3)

t2 = the absolute temperature of the end gas (k)

examples of questions

the density of a gas at temperature T and pressure p is p. if the gas pressure is used as the 2p and the temperature was lowered to 0.5 t. determine the density of the end?

discussion:

p1 = p

p2 = 2p

t1 = t

t2 = 0.5 t

v1 =

v2 =

theory of thermodynamics

on the thermodynamics of the process there are four isobaric, isothermal, iskhorik, adiabatic. these processes are used in the law of thermodynamics i.

isobaric process (constant pressure)

in the isobaric process, the system pressure be kept constant. because the pressure is constant, then the energy change in (delta u), heat (q) and work (w) in the isobaric process no one is zero. thus, the equation of the first law of thermodynamics remains intact as before:

gas pressure and volume changes in isobaric process is described by the graph below:

first volume of the system = v1 (small volume). because the pressure be kept constant after the heat added to the system, the system expands and does work on the environment. after doing work on the environment, the volume of the system changed to v2 (the system volume increases). the amount of work (w) is performed by the system = the shaded area.

the isothermal (constant temperature)

in the isothermal process, the system temperature be kept constant, the temperature of an ideal gas is directly proportional to the energy in an ideal gas (u = 3/2 NRT). because t does not change then u is not changed. thus, if applied to the isothermal process, the first law of thermodynamics equation will change shape like this:

of these results, we can conclude that in the isothermal (constant temperature), heat (q) is added to the system used the system to perform the work (w).

pressure and volume changes in the process of isothermal systems described by the graph below:

first volume of the system = v1 (small volume) and the system pressure = p1 (pressure). so that the system temperature constant after the heat added to the system, the system expands and does work on the environment. once the system does work on the environment, the volume of the system changed to v2 (the system volume increases) and the pressure turns into p2 system (the system pressure is reduced). curved graph form as the system pressure does not change regularly during the process. amount of work done = area of ​​the shaded system.

isokorik process (constant volume)

isokorik process, the system volume be kept constant. then the system can not perform work on the environment. vice versa, the environment can not do the work in the system.

if applied to the process isokorik, the first law of thermodynamics equation will change shape like this:

of these results, we can conclude that the process isokorik (constant volume), heat (q) is added to the system used to raise the energy in the system.

pressure and volume changes in the system isokorik illustrated by the graph below:

initial system pressure = p1 (small pressure). the addition of heat to the system causes the energy in the system increases. because the energy in the system increases the temperature of the system (ideal gas) increases (u = 3/2 NRT). temperature is directly proportional to pressure. Therefore, if the system temperature increases, the system pressure increases (p2). because the volume of the system is always constant, there is no work done (no shaded area).

adiabatic process

adiabatic process, no heat is added to the system or leave the system (q = 0). adiabatic process can occur in a closed system that is well insulated. for a closed system that is well insulated, usually with no heat flow into the system arbitrarily or leave the system. adiabatic process can also occur in a closed system is not isolated. for this case, the process must be done very quickly so the heat could not flow into the system or leave the system.

if applied to the adiabatic process, the first law of thermodynamics equation will change shape like this:

if the system is rapidly suppressed (work done on the system), then the work is negative. because w is negative, then u is positive (energy in the system increases). otherwise if the system or expands rapidly expanding (the system does work), then w is positive. because w is positive, then u is negative (energy in the system is reduced).

energy in the system (ideal gas) is proportional to temperature (u = 3/2 NRT), hence if the energy in the system increases, the system also increases. conversely, if the energy in the system reduced the system temperature is reduced.

pressure and volume changes in the adiabatic system described by the graph below:

adiabatic curve on this graph (curves 1-2) is steeper than the isothermal curves (curves 1-3). steepness of this difference suggests that for the same increase in volume, the system pressure is reduced more in the process of adiabatic than isothermal process. system pressure is reduced more in the process adiabatic because when the adiabatic expansion, the temperature of the system is also reduced. temperature is proportional to the pressure, so when the system temperature decreases, the system pressure is also reduced. vice versa in isothermal process, the temperature of the system is always constant. thus the isothermal process the temperature does not influence the pressure drop.

bibliography

hilman, setiawan. 2007.fisika for sma and ma xi class. Dharma kalokatama.jakarta devices.

Read more »