Abstrak
Energi nuklir adalah sumber daya yang signifikan, tetapi juga menghasilkan limbah radioaktif yang memerlukan dielolasecara efektif. Pengelolaan limbah radioaktif yang efektifsangat penting untuk mengurangi dampak lingkungan sertakesehatan masyarakat Artikel ini membahas penerapan energinuklir dan metode yang digunakan dalam pengelolaan limbahradioaktif.
APLIKASI
KINETIKA KIMIA
Disusun
Oleh: Ghefira Nanda Utami (Z07-GHEFIRA)
Abstrak
Artikel ini membahas tentang aplikasi
kinetika kimia, yang merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari laju reaksi
kimia. Kinetika kimia memiliki beragam aplikasi dalam kehidupan sehari-hari
maupun dalam berbagai industri. Artikel ini akan membahas beberapa aplikasi
kinetika kimia yang penting dan relevan.
Pendahuluan
Kinetika kimia adalah cabang ilmu kimia
yang mempelajari laju reaksi kimia, yaitu seberapa cepat atau lambat suatu
reaksi kimia berlangsung dan faktor-faktor apa yang mempengaruhinya. Dalam
kehidupan sehari-hari, kinetika kimia memiliki beragam aplikasi yang sangat
penting. Contohnya, dalam industri farmasi, kinetika kimia digunakan untuk
menentukan laju pelepasan obat dari formulasi sediaan obat. Selain itu, dalam
industri makanan, kinetika kimia digunakan untuk menentukan umur simpan suatu
produk makanan.
Rumusan Masalah
·
Apa saja penerapan
kinetika kimia dalam kehidupan sehari-hari?
·
Bagaimana kinetika kimia
digunakan dalam industri farmasi?
·
Bagaimana kinetika kimia
digunakan dalam industri makanan?
Tujuan
Tujuan dari artikel ini adalah untuk
menjelaskan beberapa aplikasi kinetika kimia yang penting dan relevan dalam
kehidupan sehari-hari maupun dalam berbagai industri.
Pembahasan
A. Aplikasi
Kinetika Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari
Kinetika kimia memiliki
beragam aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya adalah dalam proses
oksidasi makanan. Ketika makanan teroksidasi, reaksi kimia yang terjadi
menghasilkan perubahan warna, rasa, dan aroma pada makanan. Selain itu, kinetika
kimia juga digunakan dalam proses makanan. Proses penyelenggaraan makanan
merupakan reaksi kimia kompleks yang melibatkan beragam faktor, seperti suhu,
kelembaban, dan keasaman.
B. Kinetika
Kimia dalam Industri Farmasi
Dalam industri farmasi,
kinetika kimia digunakan untuk menentukan laju pelepasan obat dari formulasi
sediaan obat. Hal ini sangat penting, karena laju pelepasan obat akan
mempengaruhi efektivitas obat tersebut. Selain itu, kinetika kimia juga
digunakan untuk menentukan umur simpan obat.
C. Kinetika
Kimia dalam Industri Makanan
Dalam industri makanan,
kinetika kimia digunakan untuk menentukan umur simpan suatu produk makanan.
Selain itu, kinetika kimia juga digunakan untuk menentukan laju reaksi oksidasi
lemak dalam makanan, yang akan mempengaruhi kualitas dan keamanan makanan
tersebut.
Kesimpulan
Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan
bahwa kinetika kimia memiliki beragam aplikasi yang sangat penting dalam
kehidupan sehari-hari maupun dalam berbagai industri. Dengan memahami kinetika
kimia, kita dapat meningkatkan kualitas dan keamanan produk-produk yang kita
konsumsi.
Daftar Pustaka
Atkins, P., & de Paula, J.
(2010). Kimia Fisika untuk Ilmu Hayati. Pers Universitas Oxford.
Fogler, HS (2016). Unsur Teknik
Reaksi Kimia. Pearson.
Sifat
Material dan Ekuilibrium Fasa
Disusun
Oleh: Ghefira Nanda Utami (Z07-GHEFIRA)
Abstrak
Termodinamika 2 adalah cabang ilmu fisika yang
mempelajari sifat material dan ekuilibrium fasa. Sifat material dan ekuilibrium
fasa merupakan konsep dasar dalam termodinamika 2, yang mempelajari bagaimana
benda-benda berinteraksi dan berubah dalam sistem. Dalam termodinamika 2, kita
mempelajari bagaimana benda-benda berinteraksi satu sama lain dan bagaimana
energi dipertukarkan antara mereka. Artikel ini akan membahas konsep-konsep
dasar termodinamika 2, termasuk sifat material dan ekuilibrium fasa.
Pendahuluan
Termodinamika 2 adalah cabang ilmu fisika yang sangat
penting dalam memahami sifat material dan ekuilibrium fasa. Dalam termodinamika
2, kita mempelajari bagaimana benda-benda berinteraksi satu sama lain dan
bagaimana energi dipertukarkan antara mereka. Konsep-konsep dasar termodinamika
2 sangat penting dalam banyak bidang ilmu, termasuk fisika, kimia, dan teknik
mesin.
Salah satu konsep dasar termodinamika 2 adalah sifat
material. Sifat material mengacu pada sifat-sifat fisik dan kimia dari benda,
seperti massa, volume, dan kepadatan. Dalam termodinamika 2, kita mempelajari
bagaimana sifat-sifat ini berubah saat benda berinteraksi dengan lingkungannya.
Misalnya, ketika benda dipanaskan, sifat-sifatnya dapat berubah, seperti volume
dan kepadatan.
Konsep lain yang penting dalam termodinamika 2 adalah
ekuilibrium fasa. Ekuilibrium fasa terjadi ketika dua atau lebih fase dari
suatu bahan berada dalam keseimbangan termodinamika satu sama lain. Dalam
termodinamika 2, kita mempelajari bagaimana fase-fase ini berinteraksi satu
sama lain dan bagaimana energi dipertukarkan antara mereka. Misalnya, ketika es
dan air dicampur bersama, mereka akan mencapai ekuilibrium fasa di mana suhu
dan tekanan stabil.
Dalam artikel ini, kita akan membahas konsep-konsep
dasar termodinamika 2, termasuk sifat material dan ekuilibrium fasa. Kita akan
membahas bagaimana konsep-konsep ini berhubungan satu sama lain dan bagaimana
mereka dapat diterapkan dalam berbagai bidang ilmu.
Rumusan Masalah
1. Apa
itu konsep entalpi, dan entropi?
2. Apa
hukum kedua termodinamika ?
3. Apa
itu diagram fasa dan analisis perubahan fasa dalam sistem?
Tujuan
1. Mengetahui
apa itu konsep entalpi, dan entropi?
2. Mengetahui
apa hukum kedua termodinamika?
3. Mengetahui
apa itu diagram fasa dan analisis perubahan fasa dalam sistem?
Pembahasan
Entropi
adalah salah satu besaran termodinamika yang mengukur panas/kalor
(energi)
dalam sistem persatuan suhu yang tidak dapat digunakan untuk melakukan usaha.
Entropi suatu sistem perlu diukur untuk menentukan seberapa besar panas/kalor (energi)
yang tidak dapat dipakai untuk melakukan kerja pada proses-proses termodinamika.
Pada sistem yang terisolasi, saat terjadi transfer panas, energi panas berpindah
dari sistem yang bersuhu tinggi ke sistem yang bersuhu rendah, maka entropi
suatu sistem yang tertutup (terisolasi), hanya berjalan ke satu arah (bukan proses
reversible), ini berarti pada sistem terisolasi entropi selalu naik atau secara
alamiah entropi suatu proses cenderung berkembang ke arah peningkatan entropi.
Jadi hukum kedua mengharuskan adanya perubahan entropi.
Ukuran
dari perubahan energi atau gangguan selama proses kimia adalah entropi. Entropi
dinyatakan dengan simbol ‘S’, dan selalu ditulis sebagai huruf besar/kapital.
Dalam sebuah persamaan, entropi ditulis sebagai ‘ΔS’ karena mewakili gangguan
dalam entropi selama proses kimia. Satuan SI untuk Entropi (S) adalah Joule per
Kelvin (J/K). Suhu dalam persamaan entropi diukur pada skala suhu absolut atau
Kelvin. Dimensi entropi adalah:
Semua proses yang sesuai dengan Hukum II Termodinamika dapat dibedakan atas: proses reversible (dapat balik) dan proses tak reversible/irreversible (tidak dapat balik). Proses reversible merupakan proses idealisasi, terjadi apabila perubahan tingkat keadaan pada suatu sistem sedemikian sehingga entropi tidak berubah, entropi juga tidak akan berubah pada proses balik sehingga proses dapat berlangsung dalam arah maju atau balik.
Dalam
proses reversible ΔS = 0, sedangkan untuk proses irreversible, yang banyak
dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, terjadi apabila perubahan tingkat keadaan
pada sistem berlangsung sedemikian rupa sehingga entropinya bertambah besar dan
pada proses balik, entropinya berkurang, keadaan ini tidak mungkin terjadi
karena betentangan dengan hukum kedua termodinamika. Pada proses tak reversible
terjadi perubahan entropi ΔS > 0.
Entropi
sangat berbeda dengan energi. Entropi tidak kekal tetapi meningkat dalam semua
proses nyata. Proses yang dapat balik (seperti pada mesin Carnot) adalah proses
di mana perpindahan panas yang paling besar terjadi dan juga merupakan proses
yang menjaga entropi, ada hubungan antara entropi dan ketersediaan energi untuk
melakukan pekerjaan. Dalam hal ini, entropi berhubungan dengan fakta, bahwa
tidak semua perpindahan panas dapat diubah menjadi kerja. Dengan demikian
diperoleh Hukum II Termodinamika yang dapat dirumuskan sebagai:
D ³S
0
Dapat
dikatakan entropi alam selalu meningkat dengan:
∆Salam
= ∆Ssistem + ∆Slingkungan
Nilai
∆S > 0 : proses berlangsung spontan
Nilai
∆S < 0 : proses berlangsung berlawanan secara sepontan
Nilai
∆S = 0 : proses dalam kesetimbangan
Dengan
pendekatan gas ideal, persamaan entropi menjadi sebagai berikut:
Sehubungan dengan Hukum II Termodinamika, dikenal siklus Carnot yang
merupakan
siklus reversible yang beroperasi di antara dua suhu T1 (awal) dan T2
(akhir)
merupakan mesin yang paling efisien. Siklus Carnot terdiri dari dua proses
isotermal
yang dihubungkan oleh dua proses adiabatik. Menurut Carnot, sebuah mesin kalor
akan memiliki efisiensi maksimum jika proses-proses dalam mesin adalah reversible
(dapat balik). Suatu proses reversible adalah suatu keadaan di mana kedua sistem
dan lingkungannya dapat kembali ke keadaan semula, sama persis seperti sebelum
terjadinya proses. Efisiensi dari mesin Carnot diberikan sebagai berikut.
2. Entalpi
Entalpi
adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi internal dari
suatu sistem ditambah energi yang digunakan untuk melakukan kerja. Entalpi
mengukur perubahan panas atau perubahan energi internal sistem selama reaksi
kimia di bawah tekanan konstan. Entalpi adalah ukuran total energi dalam sistem,
meskipun selalu menunjukkan perubahan dalam sistem energi pada tekanan konstan
karena total entalpi sistem tidak dapat diukur.
Entalpi
dilambangkan sebagai ΔH. Sehingga, pada tekanan tetap, perubahan entalpi sama
dengan kalor (q) yang diserap maupun kalor yang dilepas. Perubahan entalpi
molar adalah perubahan entalpi dengan disertai reaksi atau perubahan zat dari unsur-unsur
pembentuknya setiap 1 mol. Entalpi molar disebut juga entalpi pembentukan.
Satuan entalpi molar adalah kJ/mol atau kJ mol-1. Perubahan entalpi dari
pembentukan 1 mol zat langsung dari unsur-unsur pembentuknya disebut entalpi molar
pembentukan atau entalpi pembentukan. Secara matematis, entalpi dapat
dirumuskan sebagai berikut:
H
= U + pV
Di
mana:
H
= entalpi sistem (joule)
U
= energi internal (joule)
P
= tekanan dari sistem (Pa)
V
= volume sistem (m3
PV
hanya targantung keadaan awal dan akhir sistem. Perubahan entalpi (ΔH) adalah
perubahan kalor yang terjadi pada suatu reaksi kimia. Perubahan entalpi atau ΔH
ini merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi reaktan yang
dirumuskan dengan:
ΔH
= Hproduk – Hreaktan
Jika
H produk lebih kecil daripada H reaktan maka akan terjadi pembebasan kalor.
Harga ΔH negatif atau lebih kecil daripada nol. Sebagai contoh:
2
H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (l) + kalor atau
2
H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (l) ® entalpi = ΔH <
0 atau negatif (-)
Jika
H produk lebih besar daripada H reaktan maka akan terjadi penyerapan kalor.
Harga ΔH positif atau lebih besar daripada nol. Sebagai contoh:
2
H2O (l) ®
2 H2 (g) + O2 (g) – kalor atau
2
H2O (l) ®
2 H2 (g) + O2 (g) ® entalpi = ΔH = + atau positif
Nilai
entalpi yang negatif dari suatu sistem atau reaksi kimia, menunjukkan bahwa
proses berlangsung secara eksoterm. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang
melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan, sehingga kalor dari sistem akan
berkurang. Tanda reaksi eksoterm adalah ΔH = – (negatif).
Nilai
entalpi yang positif dari suatu sistem atau reaksi kimia, menunjukkan bahwa
proses berlangsung secara endoterm. Reaksi endoterm adalah reaksi dimana sistem
menerima kalor dari lingkungan, sehingga kalor diserap oleh sistem dari
lingkungan. Tanda reaksi endoterm adalah ΔH = + (positif)
Dalam Hukum Termodinamika II ini
berkaitan dengan entropi dan memiliki kecenderungan yang dari waktu ke waktu, perbedaan suhu,
tekanan, dan menyeimbangkan potensi kimia dalam terisolasinya sistem fisik. entropi
adalah keseimbangan termodinamis, terutama mengenai perubahan energi yang
hukumnya disebut dengan Hukum Termodinamika II. Dalam Hukum Termodinamika II
ini menyatakan bahwa: “Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi
ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah
kebalikannya.”
Sebenarnya, Hukum Termodinamika I
dianggap tidak dapat menjelaskan apakah suatu proses mungkin terjadi ataukah
tidak mungkin terjadi. Maka dari itu, muncul lah Hukum Termodinamika II yang
disusun tidak lepas dari usaha untuk mencari sifat atau besaran sistem yang
ada. Dari hasil percobaan para ahli menyimpulkan bahwa mustahil untuk membuat
sebuah mesin kalor yang mengubah panas seluruhnya menjadi kerja, yaitu mesin
dengan efisiensi termal 100%. Kemustahilan ini adalah dasar dari satu
pernyataan hukum kedua termodinamika sebagai berikut :
“Adalah mustahil bagi sistem manapun
untuk mengalami sebuah proses di mana sistem menyerap panas dari reservoir pada
suhu tunggal dan mengubah panas seluruhnya menjadi kerja mekanik, dengan sistem
berakhir pada keadaan yang sama seperti keadaan awalnya”.
Formulasi Dalam Hukum
Termodinamika II
Dalam Hukum Termodinamika II ini
terdapat dua formulasi yang berguna untuk memahami konversi energi panas ke
energi mekanik, yakni:
1. Formulasi
Kelvin-Planck
Formulasi
yang pertama ini menyatakan bahwa “Tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin
kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata mengubah energi panas
yang diperoleh dari suatu sumber pada suhu tertentu seluruhnya menjadi usaha
mekanik”. Dengan kata lain, formulasi ini mengungkapkan bahwa memang tidak ada
cara untuk mengambil energi panas dari lautan. Sehingga lebih baik menggunakan
energi tersebut untuk menjalankan generator listrik tanpa menimbulkan efek
lebih lanjut, misalnya pemanasan atmosfer. Maka dari itu, setiap alat atau
mesin pastilah memiliki nilai efisiensi tertentu. Efisiensi ini akan menyatakan
nilai perbandingan dari usaha mekanik yang telah diperolehnya dengan energi
panas dari sumber suhu tertinggi.
2. Formulasi
Clausius
Dalam
formulasi ini menyatakan bahwa “Tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor
yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata memindahkan energi panas dari
suatu benda dingin ke benda panas”. Dengan kata lain, seseorang tidak dapat
mengambil energi dari sumber dingin (yang memiliki suhu rendah) dan memindahkan
seluruhnya ke sumber panas (yang memiliki suhu tinggi) tanpa memberikan energi
pada pompa untuk melakukan usah.
C.
Diagram Fasa
dan Analisis Perubahan Fasa Dalam Sistem
Diagram
fasa adalah representasi grafis dari hubungan antara suhu, tekanan, dan
komposisi kimia dalam sistem yang menunjukkan kondisi di mana berbagai fase
stabil atau metastabil dari suatu zat atau campuran zat terjadi.
Diagram fasa sangat penting dalam memahami perubahan fasa dalam sistem,
terutama dalam kimia dan metalurgi. Analisis perubahan fasa dalam sistem
melibatkan pemahaman tentang bagaimana suhu, tekanan, dan komposisi memengaruhi
transisi fasa dari padatan ke cairan, dan dari cairan ke gas.
Dalam diagram fasa, titik-titik
tertentu menunjukkan kondisi di mana dua atau lebih fase berada dalam
kesetimbangan. Misalnya, pada diagram fasa air, titik tertentu menunjukkan di
mana air dapat berada dalam bentuk padat (es), cair, atau gas (uap). Perubahan
suhu, tekanan, atau komposisi dapat mempengaruhi transisi antara fase-fase ini.
Dengan memahami diagram fasa dan
konsep-konsep termodinamika yang terkait, kita dapat menganalisis bagaimana
perubahan suhu, tekanan, dan komposisi dapat mempengaruhi perubahan fasa dalam
sistem, serta bagaimana kita dapat mengendalikan proses ini untuk aplikasi
praktis dalam berbagai bidang ilmu, termasuk material, kimia, dan metalurgi.
Kesimpulan
Entropi adalah salah satu bersaran termodinamika yang
mengukur panas/kalor (energi) dalam sistem persatuan suhu yang tidak dapat
digunakan untuk melakukan usaha. Ukuran dari perubahan energi atau gangguan
selama proses kimia adalah entropi. Sehubungan dengan Hukum II Termodinamika
dikenal dua proses, yaitu reversible (dapat balik) dan irreversible (tidak
dapat balik). Dikenal siklus Carnot yang merupakan siklus reversible yang
beroperasi diantara dua suhu T1 (awal) dan T2 (akhir) yang merupakan mesin yang
paling efisien. Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan
jumlah energi internal dari suatu sistem ditambah energi yang digunakan untuk
melakukan kerja. Nilai entalpi yang negatif dari suatu sistem atau reaksi
kimia, menunjukkan bahwa proses berlangsung secara eksoterm. Nilai entalpi yang
positif dari suatu sistem atau reaksi kimia, menunjukkan bahwa proses
berlangsung secara endoterm. Hubungan antara entalpi dan entropi ada dalam
kaitan dengan Energi Bebas Gibbs. Sedangkan Hukum 2 termodinamika yaitu Hukum 2
termodinamika menyatakan bahwa aliran kalor memiliki arah, yaitu dari panas ke
dingin. Hal ini menunjukkan bahwa tidak semua proses di alam semesta adalah
reversible (dapat dibalikkan arahnya). Sedangkan Diagram fasa adalah
representasi grafis dari hubungan antara suhu, tekanan, dan komposisi kimia
dalam sistem yang menunjukkan kondisi di mana berbagai fase stabil atau
metastabil dari suatu zat atau campuran zat terjadi. Analisis perubahan fasa
dalam sistem juga melibatkan pemahaman tentang konsep seperti entalpi, entropi,
dan energi bebas Gibbs. Misalnya, pada titik tertentu dalam diagram fasa,
perubahan energi bebas Gibbs menentukan apakah suatu transisi fasa akan terjadi
secara spontan.
Daftar Pustaka
Lula Nadia diakses pada 27 november 2023 https://pustaka.ut.ac.id/lib/wp-content/uploads/pdfmk/PANG4112-M1.pdf
Kamal N diakses pda 27 november 2023 https://www.gramedia.com/literasi/hukum-termodinamika/
Deni Purbowai diakses pada 27 november
2023 https://akupintar.id/info-pintar/-/blogs/mengenal-apa-itu-termodinamika-dan-penerapan-hukum-1-2-dan-3
Tabithac Manalu diakses pada 27 november
2023 https://www.academia.edu/35004818/Diagram_fasa
https://p2k.stekom.ac.id/ensiklopedia/Energi_bebas_termodinamika
Tetapan
Ionisasi Asam dan Basa
Disusun
Oleh: Ghefira Nanda Utami (Z07-GHEFIRA)
Abstrak
Tetapan ionisasi asam dan
basa adalah konstanta yang digunakan untuk mengukur kekuatan asam atau basa
dalam suatu larutan. Dalam artikel ini, akan dibahas mengenai konsep dasar
tetapan ionisasi asam dan basa, serta bagaimana cara menghitungnya. Tujuan dari
artikel ini adalah untuk memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai tetapan
ionisasi asam dan basa, serta bagaimana konsep ini dapat diterapkan dalam
kehidupan sehari-hari.
Pendahuluan
Dalam kimia, asam dan
basa adalah dua jenis senyawa yang sangat penting. Asam adalah senyawa yang
dapat melepaskan ion H+ ketika dilarutkan dalam air, sedangkan basa adalah
senyawa yang dapat melepaskan ion OH- ketika dilarutkan dalam air. Kekuatan
asam atau basa dapat diukur menggunakan tetapan ionisasi asam dan basa.
Konstanta ini digunakan untuk mengukur seberapa mudah suatu senyawa melepaskan
ion H+ atau OH- dalam larutan.
Rumusan Masalah
1.
Apa itu tetapan ionisasi asam dan basa?
2.
Bagaimana cara menghitung tetapan ionisasi
asam dan basa?
3.
Bagaimana konsep ini dapat diterapkan
dalam kehidupan sehari-hari?
Tujuan
Tujuan dari artikel ini
adalah untuk memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai tetapan ionisasi
asam dan basa, serta bagaimana konsep ini dapat diterapkan dalam kehidupan
sehari-hari.
Pembahasan
A. Konsep
Dasar Tetapan Ionisasi Asam dan Basa
Tetapan
ionisasi asam dan basa adalah konstanta yang digunakan untuk mengukur kekuatan
asam atau basa dalam suatu larutan. Konstanta ini dinyatakan sebagai K, dan
dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
Keterangan:
Ka = tetapan ionisasi asam
Kb
= tetapan ionisasi basa
H+
= ion hidrogen
A
- = ion asetat
HA
= asam asetat
BH+
= ion ammonium
OH-
= ion hidroksida
B
= basa amonium
B. Cara
Menghitung Tetapan Ionisasi Asam dan Basa
Untuk
menghitung tetapan ionisasi asam dan basa, kita perlu mengetahui konsentrasi
ion H+ atau OH- dalam larutan. Konsentrasi ini dapat dihitung menggunakan pH
atau pOH. pH adalah ukuran keasaman suatu larutan, sedangkan pOH adalah ukuran
kebasaan suatu larutan. Kedua ukuran ini dapat dihitung menggunakan persamaan
berikut:
pH
= - log (H +)
pOH
= - log (OH -)
Kita
juga dapat menghitung pH atau pOH menggunakan konsentrasi ion H+ atau OH- dalam
larutan. Persamaan untuk menghitung konsentrasi ion H+ atau OH- adalah sebagai
berikut:
(H
+) = 10 – pH
(OH
-) = 10 – pOH
Setelah
mengetahui konsentrasi ion H+ atau OH-, kita dapat menghitung tetapan ionisasi
asam atau basa menggunakan persamaan yang telah disebutkan sebelumnya.
C. Konsep
Tetapan Ionisasi Asam dan Basa dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep tetapan ionisasi asam dan basa
dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam bidang kesehatan.
Contohnya, pH darah manusia harus selalu berada dalam kisaran 7,35-7,45 agar
tubuh dapat berfungsi dengan baik. Jika pH darah terlalu rendah atau terlalu
tinggi, dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius.
Kesimpulan
Tetapan ionisasi asam dan
basa adalah konstanta yang digunakan untuk mengukur kekuatan asam atau basa
dalam suatu larutan. Konsep ini dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari,
terutama dalam bidang kesehatan. Untuk menghitung tetapan ionisasi asam dan
basa, kita perlu mengetahui konsentrasi ion H+ atau OH- dalam larutan, yang
dapat dihitung menggunakan pH atau pOH.
Daftar Pustaka
Chang, R. (2010). Kimia
Dasar: Konsep-Konsep Inti. Jakarta: Erlangga.
https://mplk.politanikoe.ac.id/index.php/28-matakuliahkimiadasar/kimia-dasar/852-derajat-ionisasi-dan-tetapan-ionisasi#:~:text=Asam%20atau%20basa%20lemah%20yaitu,basa%20lemah%20merupakan%20reaksi%20kesetimbangan
Pengembangan
Termal Zat Padat
Disusun
Oleh: Ghefira Nanda Utami (Z07-GHEFIRA)
Abstrak
Pengembangan termal zat padat adalah sebuah bidang
penelitian yang berkaitan dengan mempelajari sifat termal dari zat padat.
Penelitian ini bertujuan untuk memahami bagaimana zat padat berperilaku dalam
hal konduktivitas termal, kapasitas panas, perubahan suhu, dan sifat termal
lainnya.
Kata kunci: konduktivitas termal, kapasitas panas
Pendahuluan
Pengembangan termal zat padat Mencakup studi tentang
perubahan suhu, panas, dan energi dalam benda padat. Ini melibatkan pemahaman
mengenai konduktivitas termal, perubahan fase (seperti peleburan dan
pembekuan), ekspansi termal, dan sifat-sifat termal material padat. Penelitian
dalam ruang lingkup ini juga mencakup aplikasi teknologi termal seperti
pendinginan dan pemanasan material, serta pengembangan bahan-bahan termal yang
efisien untuk berbagai tujuan industri.
Bahan penyimpanan padat terutama lebih disukai untuk
menyediakan kebutuhan penyimpanan termal dalam pemanasan ruangan gedung (hemat
untuk pendinginan) dan aplikasi pemanasan suhu tinggi (matahari). Biasanya,
bahan penyimpanan padat yang digunakan untuk aplikasi ini dapat dioperasikan
pada suhu yang berkisar antara 40 hingga 75 °C untuk lapisan batuan/beton dan
lebih dari 150 °C untuk logam.
Maksud di balik pengembangan bahan penyimpanan padat
meliputi hal-hal berikut:
· Mengurangi
risiko terkait kebocoran bahan penyimpan panas akibat suhu tinggi
· Kelayakan
penggunaannya sebagai bahan penyimpanan pada suhu yang sangat tinggi
(pembangkit listrik tenaga surya)
Rumusan masalah
1. Apa
yang dimaksud dengan kapasitas panas?
2. Apa
proses konduktivitas termal terhadap zat padat?
Tujuan
1. Mengetahui
yang dimaksud dengan kapasitas panas
2. Mengetahui
proses konduktivitas termal terhadap zat padat
Pembahasan
A. Kapasitas
Panas
Banyaknya
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu massa suatu zat sebesar satu
satuan tanpa menyebabkan perubahan fasa disebut kapasitas kalor (C) atau
kapasitas termal . Ini menggambarkan kemampuan suatu zat
untuk menyerap energi panas.
Karena merupakan sifat ekstensif,
kapasitas panas didasarkan pada massa dan ukuran sampel. Hal ini menunjukkan
bahwa, untuk sampel yang mengandung bahan dua kali lebih banyak daripada sampel
lain, diperlukan energi panas (Q) dua kali lebih banyak untuk menghasilkan
perubahan suhu yang sama. Kapasitas panas berbagai zat akan
menentukan seberapa besar kenaikan suhunya. Pada hari yang panas, kursi logam
yang terkena sinar matahari langsung mungkin menjadi hangat saat disentuh,
sedangkan air dalam jumlah yang sama tidak akan terlalu panas jika terkena
sinar matahari dalam jumlah yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa air mempunyai
kapasitas panas yang tinggi. Logam biasanya tidak bereaksi dengan baik terhadap
fluktuasi suhu, sedangkan air bereaksi dengan baik.
Rumus Kapasitas Panas
Kapasitas Panas untuk satuan massa
suatu zat didefinisikan sebagai,
C = ΔQ / ΔT
dimana
ΔQ: adalah jumlah kalor yang disuplai
ke zat
ΔT: adalah perubahan suhu
Jenis Kapasitas Panas
1. Kapasitas
panas spesifik
Kapasitas panas spesifik didefinisikan sebagai
banyaknya perubahan kalor yaitu kalor yang diserap atau dibuang suatu zat per
satuan massa untuk mengubah suhunya sebesar satu satuan. Bila sejumlah kalor
yang sama diterapkan pada zat berbeda bermassa sama, perubahan suhu yang
dihasilkan tidaklah sama. Hal ini menunjukkan bahwa setiap zat mempunyai nilai
yang berbeda untuk jumlah kalor yang diserap atau dibuang untuk mengubah suhu
satuan massanya sebesar satu satuan. Kapasitas kalor jenis suatu zat adalah
ukuran besaran ini. Dilambangkan dengan huruf s.
Jika C adalah jumlah kalor yang diserap atau dibuang
yaitu ΔQ oleh suatu zat bermassa m ketika mengalami perubahan suhu ΔT , maka
kapasitas kalor jenis zat tersebut diberikan oleh
S = C/m = (1/m) (ΔQ / ΔT)
Oleh karena itu, kapasitas kalor jenis adalah sifat
zat yang menentukan perubahan suhu sejumlah zat tertentu yang merupakan jumlah
kalor yang diserap atau dibuang. Zat tertentu tidak mengalami perubahan fasa
selama perubahan suhu. Hal ini tergantung pada sifat dan suhu zat. J kg –1 K –1
adalah satuan SI untuk kapasitas panas spesifik.
2. Kapasitas
panas molar
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1
mol suatu zat sebesar satu derajat Celcius disebut kapasitas kalor molar.
Satuan untuk mengukur dan menghitung kapasitas panas molar adalah Joule per mol
per derajat Celsius. Oleh karena itu, besarnya bergantung pada jumlah mol zat
yang terlibat.
Rumus untuk mencari kapasitas panas molar adalah,
Q = nC∆T
dimana,
q: adalah kalor yang diberikan
n: adalah mol zat
C: adalah kapasitas kalor molar benda
3. Kapasitas
Panas Molar pada Tekanan Konstan Cp
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
satu mol suatu zat sebesar satu derajat Kelvin pada tekanan konstan disebut
Kapasitas Panas Molar pada Tekanan Konstan dan dilambangkan dengan Cp .
Rumus menghitung Kapasitas Panas Molar pada Tekanan
Konstan Cp adalah,
Cp = dH/dt (pada tekanan konstan)
dimana,
Cp: melambangkan kalor jenis pada Tekanan Konstan
dH: adalah Perubahan Entalpi
dt: adalah Perubahan Suhu
4. Kapasitas
Panas Molar pada Volume Konstan Cv
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu
satu mol suatu zat sebesar satu derajat Kelvin pada volume konstan disebut
Kapasitas Panas Molar pada Volume Konstan dan dilambangkan dengan Cv .
Rumus menghitung Kapasitas Panas Molar pada Tekanan
Konstan Cv adalah,
Cv = dH/dt (pada volume konstan)
dimana,
Cv: melambangkan kalor jenis pada Tekanan Konstan
dH: adalah Perubahan Entalpi
dt: adalah Perubahan Suhu
B. Konduktivitas
Termal
Konduktivitas atau keterhantaran
termal, adalah suatu besaran intensif
bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan panas. Konduksi termal
adalah suatu fenomena transport dimana perbedaan temperatur menyebabakan
transfer energi termal dari satu daerah benda panas ke daerah yang sama pada
temperatur yang lebih rendah. Panas yang di transfer dari satu titik ketitik
lain melalui salah satu dari tiga metoda yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Konduktivitas termal merupakan persamaan laju aliran panas dikali jarak persatuan luas dan perbedaan suhu.
Proses konduktivitas termal yaitu ketika
panas dialirkan melalui zat padat , panas berpindah melalui agitasi molekul
atau atom dan kontak antar partikel. Perpindahan panas bukanlah hasil
pergerakan atom atau molekul melalui benda padat. Dalam benda padat, panas
berpindah sepanjang perbedaan suhu (disebut gradien suhu) dari area bersuhu
tinggi dan dengan agitasi partikel tinggi ke area bersuhu rendah dan dengan
demikian agitasi partikel rendah. Perpindahan energi panas ini berlanjut hingga
semua bahan penyusun zat padat berada pada kesetimbangan termal , artinya suhu
seluruh bahan adalah sama. Waktu yang diperlukan agar hal ini terjadi
bergantung pada beberapa faktor, termasuk besarnya perbedaan suhu di dalam
material dan karakteristik termal material itu sendiri. Karakteristik ini
mencakup komposisi atom atau molekul material dan jaraknya, yang dikenal
sebagai panjang jalur yang harus dilalui panas.
Jika bahan penghantarnya berupa
cairan atau gas , panas berpindah melalui agitasi partikel serta melalui
pergerakan atom atau molekul itu sendiri. Konduksi termal terjadi paling cepat
pada benda padat dan paling lambat pada gas. Ketika materi berada dalam fase
gas, partikel-partikelnya memiliki jarak yang lebih jauh sehingga lebih jarang
bertabrakan. Tumbukan ini mentransfer energi panas , sehingga lebih sedikit
tumbukan menyebabkan laju konduksi panas yang lebih rendah.
Kesimpulan
Jadi kesimpulan yang saya dapat berikan yaitu Pengembangan
termal zat padat melibatkan pemahaman mendalam tentang beberapa aspek, seperti konduktivitas
termal yang dimana studi tentang sejauh mana panas dapat merambat melalui suatu
material. Material dengan konduktivitas termal yang tinggi dapat menghantarkan
panas dengan efisien. Kemudian ada juga kapasitas panas yang dimana banyaknya
kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu massa suatu zat sebesar satu
satuan tanpa menyebabkan perubahan fasa disebut kapasitas kalor (C) atau
kapasitas termal.
Daftar Pustaka
Anoopraj, Mayurigrover, Satyam sharma,
diperbarui 23 maret 2023 ( diakses pada 5 nov 2023) https://www.geeksforgeeks.org/heat-capacity/
Fahrijal Wahid Siregar universitas
negeri medan 2018 (diakses pada 6 november 2023) https://www.academia.edu/36396710/SIFAT_THERMAL_ZAT_PADAT_KRISTAL?email_work_card=view-paper
Ken Stewart (diakses pada 6 nov 2023)
https://www.britannica.com/science/thermal-conductivity
Buku kimia dasar yayan sunarya
